细胞生物化学第22章 细胞信号转导

——PKB被认为是重要的细胞存活信号分子。
• PKB在体内参与许多重要生理过程：
• 参与胰岛素促进糖类由血液转入细胞、糖原 合成及蛋白质合成过程。
• PKB还参与多种生长因子如PDGF、EGF、NGF等 信号的转导。
• 在细胞外基质与细胞相互作用的信号转导过 程中，PKB亦是关键信号分子。
(四) TPKR介导的信号减弱和终止机制
生NO。 *血红素单加氧酶氧化血红素产生的CO。
GAS MOLECULE
二、细胞内信号传递分子
第一信号物质经转导刺激细胞内产生 的传递细胞调控信号的化学物质。
细胞内信号分子化学本质：
无机离子：如 Ca2+ 脂类衍生物：如DAG、Cer 核苷酸：如cAMP、cGMP 糖类衍生物：如IP3 信号蛋白分子：如Ras、Raf
T淋巴细胞 靶细胞
胞浆段上偶联有不同效应分子的 膜受体亚类
G蛋白偶联受体（GPCR） 细胞因子受体（cytokine receptors） 整合素（integrin）
2、核受体
NR-Ⅰ 如：糖皮质激素受体（GR） 雌激素受体（ＥＲ） 盐皮质激素受体（ＭＲ） 雄激素受体（ＡＲ）
第 22 章
细胞信号转导
Cell Signal Transduction
第一节
细胞信号转导概述
细胞信号转导 ——研究细胞在感受众多 的生物内、外环境刺激因子后发生分子转 化的同时，将信息经级联反应传递的分子 途径 。
内、外环境因子引起的信号转导，主 要是通过相应受体介导。
在受体介导的信号转导过程中，信号 传递顺序大致分为以下几个层次：
EGFR介导的信号转导过程
Docing molecules:IRS-1
磷脂酰肌醇-3激酶催化生成各种磷酸化磷脂酰肌醇
PI
磷脂酰肌醇-3激酶
（PI-3K）
PIP
PIP2
催化亚基（P110） PI-3K 调节亚基（P85）
PI-3-P PI-3,4-P2 PI-3,4,5-P3
PIP3的靶分子是蛋白激酶B
根据分泌方式的分类
（一）神经递质
又称突触分泌信号(synaptic signal) 特点：
由神经元细胞分泌； 通过突触间隙到达下一个神经细胞； 作用时间较短。 例如：乙酰胆碱、去甲肾上腺素等
（二） 内分泌激素
又称内分泌信号(endocrine signal)
特点： 由特殊分化的内分泌细胞分泌 ； 通过血液循环到达靶细胞 ； 大多数作用时间较长。
第二信使(secondary messenger)
在细胞内传递信息的小分子物质，如： Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP等。
第三信使(third messenger) 负责细胞核内外信息传递的物质，又
称为核信使。
二、受 体
受体
是细胞膜上或细胞内能特异识别生物 活性分子并与之结合，进而引起生物学效 应的特殊蛋白质，个别是糖脂。
例如：胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等
（三）局部化学介质
又称旁分泌信号(paracrine signal 特点：
由体内某些普通细胞分泌； 不进入血循环，通过扩散作用到达 附近的靶细胞； 一般作用时间较短。
例如：生长因子、前列腺素等。
（四）气体信号
例如： * NO合酶（NOS）通过氧化L-精氨酸的胍基而产
亚基亦含有一个富含半胱氨酸重复序列。 第三类型：胞外段内含5个免疫球蛋白样结构域（IG）。 第四类型：胞外段内含3个免疫球蛋白样结构域（IG）。
(二) TPKR的激活和信号转导
（三）TPKR介导的信号转导途径
1、MAPK途径
2、PI3K-Akt/PKB途径
途径
3、PLC-PKC
4、STAT途径
细胞外的信号分子 跨膜转换胞外信息的受体分子 细胞内的信号传递分子 影响细胞外形和细胞移动的胞内结构分子 结合DNA，影响基因表达的转录因子
一、细胞外信号分子
蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛 素等）
氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾 上腺素等）
类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等） 脂酸衍生物（如前列腺素） 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等
• 蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）也 是一类丝/苏氨酸蛋白激酶，其激酶活性 区序列与PKA（68％）和PKC（73％）高度 同源。
• 由于PKB分子又与T细胞淋巴瘤中的逆转录
病毒癌基因v-akt编码的蛋白Akt同源，又
被称为Akt。
• PKB的底物有糖原合酶激酶-3、核糖体蛋 白S6激酶、某些转录因子、翻译因子抑制 剂4E-BPI以及细胞凋亡相关蛋白BAD等。
NR-Ⅱ 如：甲状腺激素受体（TR） 9-反式维A酸受体（RAR） 9-顺式维A酸受体（RXR） VitD3受体（VDR）
(二) 受体介导的信号转导特征
暂时性 可逆性 专一性 网络性
第二节
膜受体介导的信号转导
一、膜受体介导的信号转导
（一）TPKR的分类 第一类型：胞外段内含两个富含半胱氨酸重复序列域。 第二类型：由二硫键连接的杂四聚体，其胞外的两个
配体有：TGF-β s; 生长分化因子；活化素； 抑制素等
转化生长因子受体
TGFβ的Ⅰ型和Ⅱ型受体
TGF 受体介导的信号转导通路
三、细胞因子受体介导的信号转导
细胞因子受体的活化
1.单肽链受体族
பைடு நூலகம் 2. 共含β c亚基的受体族
负反馈调节 如:PKC磷酸化受体近膜区丝／苏氨酸等
酪氨酸去磷酸化 如：PTP1B(蛋白酪氨酸磷酸酶)
泛素化蛋白降解 如：C-CB1 胞吞作用
二、TGF-βR介导的信号转导
因其胞浆内组成性含有SPK域（丝／苏氨酸 蛋白激酶域），又名SPKR，也称为RSK （receptor serine kinase）。
配体
能与受体呈特异性结合的生物活性分 子则称配体(ligand)。
（一）受体的分类
1、膜受体(membrane receptor) 是存在于细胞膜上的受体，绝大部分
是镶嵌糖蛋白。
胞浆段内组成性含有不同功能 结构域的膜受体亚类
酪氨酸蛋白激酶受体（TPKR） 丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶受体（SPKR） 肿瘤坏死因子受体家族（TNF-R） T淋巴细胞受体和B淋巴细胞受体(TCR and BCR) Toll样受体