细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导和调控的分子机制
细胞信号转导和调控的分子机制细胞信号转导和调控是细胞生命活动的重要过程，它有助于细胞接收和处理外界信息，从而控制细胞的功能和代谢。
这些信号可以来自多种刺激，如激素、神经递质、外界环境等。
当这些信号作用于细胞膜上的受体后，信号会被传递到细胞内部，进而调节特定的细胞活动。
因此，了解细胞信号转导和调控的分子机制对于认识细胞生命活动和疾病的发病机理至关重要。
一、细胞膜受体的信号转导机制细胞膜受体可以分为离子通道受体、酶联受体和G蛋白偶联受体（GPCRs）三类。
离子通道受体的信号转导机制比较简单，当受体被激活后，离子通道内的离子会逐渐流入或流出细胞，从而改变细胞的电位和活动。
酶联受体的信号转导机制则涉及到受体酪氨酸激酶（RTK）家族，它与外界信号分子结合后会自相磷酸化，启动下游信号转导通路，从而引发一系列生物学效应。
而GPCRs则是细胞膜上最大的一类受体，它们包括多个转膜蛋白，具有七个跨膜片段。
当G蛋白依附于GPCRs后，它能够进一步激活G蛋白α亚单位，激活下游信号转导通路，从而调节细胞活动。
二、细胞内信号通路调控机制当细胞膜上的受体被激活并启动下游信号转导通路后，信号被传递到细胞内。
细胞内信号通路的调控主要分为以下几个方面。
1.激酶热稳定性调控。
研究表明，细胞内激酶的热稳定性对信号转导和调控至关重要。
以MAPK家族为例，当细胞内环境崩溃，激酶变得热不稳定时，信号传递能力便会大幅降低或失效。
因此，细胞内激酶的热稳定性调控在信号转导和调控过程中具有重要作用。
2.信号转导调控中的互作网络。
在细胞内信号转导和调控过程中，多个信号通路之间会相互影响、相互作用，形成复杂的调控网络，从而决定细胞的应答。
以胰岛素信号通路为例，胰岛素作用于受体后，多个蛋白互相交叉作用，进而激活一系列分子，使细胞内血糖水平下降。
3.信号的正负调控。
细胞内信号转导和调控可以被正面调控或负面调控。
以TGF-β通路为例，Smad蛋白在活性化TGF-β后可以进一步激活表观遗传学修饰和后续基因表达，形成正面调控的效应。
细胞信号转导的分子机制
5. NF-B通路
肿瘤坏死因子受体（TNF-R）、白介素1受体 等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信 号 转 导 通 路 之 一 是 NF-B （ nuclear factor-B ， NF-B）通路。
磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K或PI-3K）是一种重要的信号 转导分子。
配体与受体结合后，PI3K通过其p85亚单位与活化的受 体结合，使其p110亚单位被受体磷酸化而活化。PI3K 可催化PIP3的产生。
PIP3产生后，通过结合蛋白激酶B（PKB）的PH结构域， 将其锚定于质膜而活化。
PKB是原癌基因c-akt的产物，故又称为Akt。PKB可磷 酸化多种蛋白，介导代谢调节、细胞存活等效应。
② 通过蛋白质-蛋白质相互作用或蛋白激酶的磷酸化修 饰作用激活下游信号转导分子，从而传递信号，最终仍 是激活一些特定的蛋白激酶；
③ 蛋白激酶通过磷酸化修饰激活代谢途径中的关键酶、 转录调控因子等，影响代谢通路、基因表达、细胞运动、 细胞增殖等。
（二）几种常见的蛋白激酶偶联受体介导的 信号转导通路
哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应
G种 类
as ai aq at
效应分子
细胞内信使
AC活化↑
cAMP↑
AC活化↓
cAMP↓
PLC活化↑
Ca2+、IP3、DAG↑
cGMP-PDE活性↑ cGMP↓
靶分子
PKA活性↑ PKA活性↓ PKC活化↑ Na+通道关 闭
（二）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路 传递信号
离子通道型受体可以是阳离子通道，如乙酰胆 碱、谷氨酸和五羟色胺的受体；也可以是阴离 子通道，如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。
细胞内信号转导的分子机制
细胞内信号转导的分子机制细胞是生命的基本单位，而细胞内信号转导是细胞与外界环境进行通讯交流的重要方式。
细胞内信号转导是一种复杂的过程，涉及多个分子的相互作用和调节。
本文将从分子机制的角度探讨细胞内信号转导的过程和作用。
一、信号的传递与接收细胞内信号转导的过程始于信号的传递与接收。
当细胞感受到外界的刺激后，信号将通过细胞表面的受体蛋白引发反应。
受体蛋白可以是跨膜蛋白，也可以是细胞内受体。
跨膜受体包括七次跨膜的G蛋白偶联受体和单次跨膜的酪氨酸激酶受体等。
这些跨膜受体的N端通常负责与外部信号分子的结合，C端则与细胞内信号转导通路相连。
二、蛋白质激酶的活化当外界信号与受体蛋白结合后，受体蛋白将被激活，从而导致下游信号转导分子被激活。
其中有最重要的一类信号转导分子就是蛋白质激酶。
蛋白质激酶是一种酶，可以将蛋白质从不活性状态转变为活性状态，从而控制下游信号转导分子的功能。
三、蛋白质的磷酸化激活的蛋白质激酶通常会磷酸化下游信号转导分子。
蛋白质磷酸化是细胞内信号转导中最为基本的反应之一，它可以引起下游蛋白的构象改变、酶活性改变、互作关系的改变等。
磷酸化的结果是使下游分子的功能改变，从而产生了降解、转运和合成等生命活动的变化。
四、信号放大与调节为了有效地传递和放大信号，通常需要一定的放大机制。
对于多数细胞内信号分子的反应，前一段反应产物通常是后一段反应的催化剂，从而传递和放大了信号。
此外，信号也需要受到调节，以确保正确的信号转导。
调节的机制可能包括某些分子的抑制与调制，或是某些分子的特性改变。
五、信号的传递与下游反应信号的传递和下游反应的过程涉及一系列的信号转导分子和调节因子。
下游反应主要包括基因表达的改变、特定蛋白质的转运、酶的激活与降解等。
这些下游反应可以促进细胞生长、分化、凋亡、代谢等生命活动。
细胞内信号转导的分子机制是一个庞大复杂的系统，涉及多个分子的相互作用和调节。
在细胞内信号传递过程中，各个分子、酶、激酶等都起着至关重要的作用。
细胞信号转导通路的分子机制和调节
细胞信号转导通路的分子机制和调节细胞信号转导通路是生命科学中一个重要的研究领域。
它是指通过特定的信号分子和受体，从外部环境接收信息，经由一系列分子信号传递，最终影响细胞的基因表达和功能，进而影响细胞的生理和病理状态。
研究细胞信号转导通路的分子机制和调节，对于理解细胞的生物学功能、疾病的发生和治疗具有重要的意义。
一、细胞信号转导通路的分子机制细胞信号转导通路包括多种分子机制，如激酶、酵素、信号蛋白、离子通道等，这些分子机制可以形成多种信号通路。
1. 激酶通路激酶通路是细胞中一个常见的信号传导方式。
激酶通路包括多种激酶，如胰岛素受体激酶、丝裂原活化激酶（MAPK）等。
当激酶受到激活的信号分子作用后，它们会磷酸化一个细胞内信号蛋白或转录因子，并影响它们的功能和位置，进而影响细胞代谢和基因表达。
激酶通路在许多生物学过程中都扮演着重要的角色，比如细胞增殖、分化、凋亡等。
2. 核受体通路核受体通路是一种通过特定的核受体介导的信号转导方式。
这些核受体包括雄激素受体、雌激素受体、甲状腺素受体等等。
当这些核受体受到特定的激活信号分子作用后，它们发生构象变化，从而导致与其结合的蛋白与DNA相互作用，进而影响细胞的转录和转录后加工过程。
3. 离子通道通路离子通道通路是一种通过特定类型的离子通道介导的信号传导机制。
离子通道是细胞膜上的特定通道蛋白，可以通过通道内的离子流动改变细胞内外液体的离子化学平衡以及细胞膜电位，从而影响细胞的生物学功能。
二、细胞信号转导通路的调节细胞信号转导通路的调节是指一些信号分子对信号通路进行控制和修饰，调节通路过程或作用，从而影响细胞生物学功能和特异性。
信号通路的调节有多种形式。
1. 磷酸化修饰磷酸化修饰是细胞信号转导中最常见的分子调节方式之一。
磷酸化一般是通过激酶将磷酸基团附加到目标蛋白的羟基残基上，或通过去磷酸化酶从目标蛋白上去除已有的磷酸基团。
磷酸化修饰能够影响目标蛋白的结构和功能，从而影响信号通路的传递和响应。
细胞信号转导的分子机制
（三）脂类也可衍生出胞内第二信使
具有第二信使特征的脂类衍生物:
• 二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG） • 花生四烯酸（arachidonic acid，AA） • 磷脂酸（phosphatidic acid， PA） • 溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid，LPA） • 4-磷酸磷脂酰肌醇（PI-4-phosphate，PIP） • 磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol -4,5-
PKG是由相同亚基构成的二聚体。与PKA不同， PKG的调节结构域和催化结构域存在于同一个 亚基内。PKG在心肌及平滑肌收缩调节方面具 有重要作用。
cGMP激活PKG示意图
4．蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子
环核苷酸作为别构效应剂还可以作用于细胞内 其他非蛋白激酶类分子。
一些离子通道也可以直接受cAMP或cGMP的别 构调节。
生物体可感受任何物理、化学和生物学 刺激信号，但最终通过换能途径将各类 信号转换为细胞可直接感受的化学信号 （chemical signaling）。
化学信号可以是可溶性的，也可以是膜 结合形式的。
化学信号通讯是生物适应环境不断变异、进化 的结果。
•单细胞生物与外环境直接交换信息。 •多细胞生物中的单个细胞不仅需要适应环 境变化，而且还需要细胞与细胞之间在功 能上的协调统一。
磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（ PLC）可将磷脂 酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）分解成为DAG和IP3。
磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化第二信使的生成
2．脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子
DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上。 IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质
生物信号转导的分子机制与信号放大
生物信号转导的分子机制与信号放大生物信号转导是个复杂而关键的生物学过程，是生命体内信息传递的重要机制之一。
通过生物信号转导，细胞可以接收、处理并响应来自内部或外部的刺激，进而维持生命活动的正常运转。
生物信号转导的分子机制和信号放大是该过程的两个重要方面，本文将分别进行介绍。
一、生物信号转导的分子机制生物信号转导是细胞内外信息的传递、处理和继续传递的过程。
细胞中大部分活动都是通过生物化学反应来传递信号的，具体而言就是分子与分子之间的相互作用。
生物信号转导包含多种途径，其中包括细胞膜通路、细胞质通路和基因转录调节等，这些途径的共同作用决定了信号能否被识别、处理和响应。
具体而言，生物信号转导的分子机制主要涉及以下几方面：1. 受体和信号分子的结合：细胞表面的受体与来自内部或外部的信号分子结合，形成受体-信号分子复合体，触发信号转导过程的初步步骤。
2. 激活下游效应器：受体-信号分子复合体启动一系列反应，传递到下游效应器（如蛋白激酶、离子通道、信使分子等），激活它们。
3. 激发反应级联：下游效应器中某些分子的激活会引发反应级联，并将信号向更远的下游传递。
4. 调节基因表达：爬升到一定级别的信号可以激活转录因子并调节基因表达，从而引导细胞的生理和行为响应。
总之，生物信号转导的分子机制是非常复杂的，但也是生命活动的基础。
二、信号放大的作用生物信号转导是一种相对较弱的信号，需要有效的信号放大机制，才能使得细胞得以对其进行判断、响应。
信号放大的作用在生理学中是非常重要的，因为它可以通过放大微弱的信号来保证生物体的正常生理功能。
信号放大的作用方式有很多种，其中一种常见的形式是信号级联。
在信号级联中，接受物质中的每一个集成系统都可以放大和改变特定的参数，从而通过反馈机制将信号传递给下一个级别，这个过程每一级都可以放大和调制信号，最终会使信号得到大幅度增强。
另一种信号放大的方式是分子扩散。
该方法是指，在一定空间范围内的分子数目变大，分子相互之间的相互作用也就变得更加复杂，细胞膜通道的开放、离子通道的阻断、酶活性的调节等反应都可以通过分子扩散的方式来进行，从而放大被激活分子的数量。
细胞膜上信号转导的分子机制
细胞膜上信号转导的分子机制细胞膜是一个非常重要的细胞器，它是细胞内外物质传递和信息交流的重要场所。
细胞膜上的信号分子对细胞的生长、分化、运动、凋亡等生命过程起着重要的调控作用。
这些信号分子通过信号转导通路传递下去，最终引导细胞做出相应的反应。
细胞膜上信号转导的分子机制涉及到许多复杂的生物化学过程，下面就来一一介绍。
第一部分：膜受体的结构与功能膜受体是细胞膜上最为重要的信号分子之一，它是一类具有跨越细胞膜两侧的蛋白质。
膜受体既具有接受信号分子的能力，又能够传递信号，通过激活下游信号转导的分子机制向细胞内传递信号。
关于膜受体的种类及其实现的不同机制，目前已经有了比较详细的研究。
细胞膜上的膜受体按照其蛋白质结构的特点分成三大类：Ⅰ型跨膜受体：这类膜受体存在于很多细胞膜上，它是由单个α亚基组成的跨膜蛋白，在膜外侧含有特定的配体结构，一旦接受到特定信号分子的激活后，会通过异源二聚体化促进邻近的下游分子的活化。
膜受体的一个典型代表是胰岛素受体。
Ⅱ型跨膜受体：这类膜受体存在于骨骼肌、心肌和神经细胞等组织中，由α和β两个亚基组成，其中α亚基穿过细胞膜而β亚基则紧贴着膜表面。
当信号分子与膜外的α亚基结合后，β亚基发生活化作用，从而引发下游信号传递反应。
膜受体的一个典型代表是乙酰胆碱受体。
Ⅲ型跨膜受体：这类膜受体存在于多种细胞上，并且在各种生理事件中都发挥着重要的作用。
它采用的是一种叫做七次跨膜结构的蛋白质，这种蛋白质在细胞膜上呈现出U型弯曲的状态，细胞外侧和细胞内侧含有不同的信号结构。
七次跨膜蛋白会在信号分子激活下发生异源二聚体化，进而发挥信号传递的作用。
膜受体的一个典型代表是Rhodopsin受体。
第二部分：膜受体的激活与下游信号通路的调控在信号分子激活膜受体之后，下游的信号通路就得以调控。
下游信号通路可以分成两大类：一是胞内信号通路，二是信号转导的媒介分子。
胞内信号通路就是传递信号的蛋白质分子通过激活某些特定酶而调控下游蛋白质的活性。
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导是指细胞内分子信号传递的过程。
它是维持生命活力、康复和发
展的基本过程之一，它不仅与新陈代谢和细胞生长的调控有关，还与疾病的发展和细胞死亡有关。
细胞信号转导的分子机制
细胞内信号传递是指在细胞外发生信号分子或细胞因子与上皮细胞结合后，通
过膜内或细胞内信号转导途径，向细胞内传递信息，进而介导细胞内的生化反应。
在细胞内，信号分子会触发细胞膜上的特定受体，这些受体是膜上蛋白质，它
们能够识别与之结合的信号分子。
当信号分子与受体结合时，会在受体的内部激活蛋白质分子，这些蛋白质会进一步传递信号，最终引发一系列的细胞生理反应。
细胞信号转导的分子机制包括三个主要阶段：
阶段一：信号的接收和识别
信号分子在细胞外空间与受体结合，受体的结构和构型与细胞外信号分子相互
匹配，触发各种酶的激活和转运。
阶段二：信号的放大和传递
信号的传递是由蛋白激酶级联或蛋白激酶间级联的方式实现。
一旦受体被激活，会引发下游蛋白的激活和级连反应，直到达到细胞内科学或异质细胞之间的联络。
阶段三：所激活的生理反应
信号的传递最终导致的反应包括细胞增殖、分化、分泌、迁移等。
了解细胞信号转导的分子机制，对于人类疾病的治疗和康复，有着至关重要的
作用。
例如，靶向肿瘤细胞信号转导途径的新药物可以阻断癌细胞的生长和扩散，从而对癌症的治疗起到关键的作用。
此外，越来越多的研究表明，细胞信号转导途径与多种心血管疾病、神经退行性疾病和免疫系统疾病有关。
细胞信号转导的进一步研究将有助于我们更好地掌握生命的奥秘，对于相关疾病的治疗与康复具有非常重要的意义。
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n 细胞信号转导的基本路线 细胞外信号
受体
细胞内各种分子数量、分布 或活性变化
改变细胞内的某些代谢过程， 或改变生长速度，或改变细胞 迁移或进入精细品课件胞凋亡等生物学
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一、细胞外化学信号有可溶型和 膜结合型两种形式
多细胞生物中，细胞可通过分泌化学物质而发出 信号，这些分子作用于靶细胞表面或细胞内的受 体，调节靶细胞的功能，从而实现细胞之间的信 息交流。
1．钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征 • 细胞外液游离钙浓度高（1.12~1.23mmol/L）； • 细胞内液的钙离子含量很低，且90%以上储存于细 胞内钙库（内质网和线粒体内）；胞液中游离Ca2+ 的含量极少（基础浓度只有0.01~0.1mol/L）。
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导致胞液游离Ca2+浓度升高的反应有两种： 一是细胞质膜钙通道开放，引起钙内流； 二是细胞内钙库膜上的钙通道开放，引起钙释放。
网膜上，并与其受体结合。
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IP3的靶分子是钙离子通道 IP3为水溶性，生成后从细胞质膜扩散至细胞质 中，与内质网或肌质网膜上的IP3受体结合。 IP3 ＋ IP3受体
钙离子通道开放，细胞内钙释放
细胞内钙离子浓度迅速增加
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DAG和钙离子的靶分子是蛋白激酶C
蛋白激酶C（protein kinase C，PKC），属于 丝/苏氨酸蛋白激酶，广泛参与细胞的各项生理 活动。
1. MAPK调控细胞的多种重要的生理功能 哺乳动物细胞重要的MAPK亚家族：
• 细胞外调节激酶（extracellular regulated kinase，ERK） ERK参与细胞增殖与分化的调控.
• c-Jun N -末端激酶/应激激活的蛋白激酶 （JNK/SAPK）
• p-38-MAPK
脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、促 肾上腺皮质激素 、 TSH等。
第二节
细胞内信号转导分子
Intracellular Signal Molecules
细胞外的信号经过受体转换进入细胞内，通过 细胞内一些蛋白质分子和小分子活性物质进行 传递，这些能够传递信号的分子称为信号转导 分子（signal transducer）。
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子
• 蛋白质的可逆磷酸化修饰是最重要的信号通路开关
蛋白激酶与蛋白磷酸酶催化蛋白质的可逆性磷酸化修饰，对下游分子的
活性进行调节。
ATP
ADP
蛋白激酶
Thr
Ser -OH
Tyr
酶蛋白
蛋白磷酸酶
Pi
H2O
Thr Ser -O-PO32Tyr
磷酸化的 酶蛋白
1. 蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主 要的蛋白激酶
生成的cGMP
cGMP作为第二信使，产生生理效应
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二、许多酶可通过其催化的反应而 传递信号
细胞内的许多信号转导分子都是酶。 作为信号转导分子的酶主要有两大类。
一是催化小分子信使生成和转化的酶，如腺苷酸环 化酶、鸟苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶D（PLD） 等；
二是蛋白激酶，作为信号转导分子的蛋白激酶主要 是蛋白酪氨酸激酶和蛋白丝/苏氨酸激酶。
和胰高血糖素等
CaM
胞液Ca2+浓度升高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CCaa22++CaCCMaa22++
o
CaM发生构象变化后，作用于Ca 2+/CaM-依赖性 精品课件
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3．钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子 Ca2+还结合PKC、AC和cAMP-PDE等多种信号转 导分子，通过别构效应激活这些分子。
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（五）NO等小分子也具有信使功能
o 这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。
二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号
细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之 结合的蛋白质分子成为受体（Receptor）。
能够与受体特异性结合的分子称为配体（ ligand）。可溶性和膜结合型信号分子都是常 见的配体。
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（一）受体有细胞内受体和细胞膜受体
每一条信号转导通路都是由多种信号转导分子组成，不同分子 间有序地依次进行相互作用，上游分子引起下游分子的数量、 分布或活性状态变化，从而使信号向下游传递。信号转导分子 相互作用的机制构成了信号转导的基本机制。
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由一种受体分子转换的信号，可通过一条或多条信号转导 通路进行传递。而不同类型受体分子转换的信号，也可通 过相同的信号通路进行传递。
o 胞液Ca2+可以再经由细胞质膜及钙库膜上的钙泵 （Ca2+-ATP酶）返回细胞外或胞内钙库，以消耗 能量的方式维持细胞质内的低钙状态。
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2．钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白
钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞 内Ca2+的受体。
乙酰胆碱、儿茶酚胺、 加压素、血管紧张素
• 视杆细胞膜上富含cGMP-门控阳离子通道 • 嗅觉细胞核苷酸-门控钙通道
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（三）脂类也可衍生出胞内第二信使
1. 磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化生成第二信使
o 磷脂酰肌醇激酶类，催化磷脂酰肌醇磷酸化。 根据肌醇环的磷酸化羟基位置不同，这类激酶 有PI-3K、PI-4K和PI-5K等。
o 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（ PLC）可将磷脂酰 肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）分解成为DAG和IP3。
蛋白激酶A是cAMP的靶分子
o cAMP作用于cAMP依赖性蛋白激酶，即蛋白激酶A （protein kinase A，PKA）。
o PKA活化后，可使多种蛋白质底物的丝氨酸或苏 氨酸残基发生磷酸化，改变其活性状态，底物 分子包括一些糖、脂代谢相关的酶类、离子通 道和某些转录因子 。
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cAMP激活 PKA影响糖代谢示意图
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一、第二信使结合并激活下游信号 转导分子
环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油 二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作为外源信息 在细胞内的信号转导分子，称为细胞内小分子信使， 或称为第二信使（second messenger）。
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Ø 磷脂酰肌醇4、5位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）是细胞膜磷脂的重
要组成，主要存在于细胞膜的内层。在激素等刺激下可分解为甘油二酯（DAG）和三磷
酸肌醇（IP3），均能在胞内传递细胞信号精品。课件
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2．脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子
DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上。 IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质
依据作用特点，信号转导分子主要有三大类： 小分子第二信使、酶、调节蛋白。
信号转导分子依次相互作用，从而形成上游分 子和下游分子的关系。
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受体及信号转导分子传递信号的基本方式包括 ： ①改变下游信号转导分子的构象 ②改变下游信号转导分子的细胞内定位 ③信号转导分子复合物的形成或解聚 ④改变小分子信使的细胞内浓度或分布
受体按照其在细胞内的位置分为：
l 细胞内受体
细胞表面受体
（二）受体结合配体并转换信号
受体识别并与配体结合，是细胞接收外源信号 的第一步反应。
受体有两个方面的作用：一是识别外源信号分 子并与之结合；二是转换配体信号，使之成为 细胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子 引起细胞应答。
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TSH受体
TSH
Gs Gq
AC PLC
cAMP DAG和IP3
甲状腺素分泌 甲状腺细胞增殖
ATP 脂解激素-受体 + G蛋白 + AC
HSLa(无活性)
cAMP
+
PKA
甘油二酯脂肪酶
甘油一酯
FFA
甘油二酯 （DG）
HSLb(有活性) TG
FFA
甘油一酯脂肪酶
FFA
甘油
u HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
第十九章
细胞信号转导的分子机制
The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction
细胞通讯 细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变
化 及 效 应 的 全 过 程 称 为 信 号 转 导 （ signal transduction）。
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蛋白激酶是催化ATP γ-磷酸基转移至靶蛋白的 特定氨基酸残基上的一大类酶。已超800种。
蛋白激酶的分类
激酶
磷酸基团的受体
蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶
丝氨酸/苏氨酸羟基
蛋白酪氨酸激酶
酪氨酸的酚羟基
蛋白组/赖/精氨酸激酶
咪唑环，胍基，ε-氨基
蛋白半胱氨酸激酶
巯基
蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶 酰基
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（二）许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激 酶的作用
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（一）小分子信使传递信号具有相似的特点
① 在完整细胞中，其浓度或分布可在细胞外信号的 作用下发生迅速改变
② 该分子类似物可模拟细胞外信号的作用 ③ 阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应 ④ 作为别构效应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子
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（二）环核苷酸是重要的细胞内第二信使
o NO合酶介导NO生成
H2N
+
NH2
NH
+
H2N COO-
精氨酸
NO合酶
H2N O NH