高级动物生理学 3专题三细胞的跨膜信号传导与、瘦蛋白的信号传导功能
《细胞的基本功能》第二节 细胞的跨膜信号转导功能
• 阴离子通道(如GABA通道)则多带正电 荷。
二、G蛋白偶联受体介导的信号转导
（一） G蛋白偶联受体 • 有七个跨膜区段形成的多肽链组成 • 3个胞外环、3个胞内环—氨基酸残基
• 受体与配体选择性识别、结合→受体蛋白 构型改变→激活 G蛋白→将信号依次传至 下游的信号分子
三、核受体（细胞内受体）
• 存在于胞浆或核内的一类特异蛋白质 • 分类：
类固醇激素受体：肾上腺皮质激素、性激素受 体家族
甲状腺激素受体家族 维生素D受体家族 受体活化：指核受体由无转录活性→能与靶基因 结合，并启动转录的过程 核受体活化是配体依赖性的，并受磷酸化修饰
第三节 细胞的跨膜电变化
人体及生物体活细胞在安静和活动时都存在 电活动，这种电活动称为生物电现象 （bioelectricity）。 细胞生物电现象是普遍存在的（心电图、脑 电图、肌电图及视网膜电图等）。
IP3触发钙库释放Ca2+，激活钙结合蛋白（钙 调蛋白CaM）
பைடு நூலகம்
三、酶偶联受体介导 的信号转导
受体本身具有酶的活性， 又称受体酪氨酸激酶。
生长因子
与受体酪氨酸激酶结合 膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：具有酪氨酸激酶活性
细胞内生物效应
特点：①信号转导与G蛋白 无关；②无第二信使的产 生；③无细胞质中蛋白激 酶的激活。
活鸟苷酸环化酶，提高细胞内cGMP水 平 • 一氧化氮（NO)可激活鸟苷酸环化酶 • cGMP作用方式： • --可以直接作用于离子通道 • --通过cGMP-依赖性蛋白激酶介导
3、受体- G蛋白-磷脂酰肌醇（IP3,DG)信号 通路
磷脂酶介导的膜磷脂代谢
细胞的跨膜信号传递功能
第三节 细胞的跨膜电变化
(一) 神经和骨骼肌的生物电现象 神经-肌肉标本实验提示生物电现象的存在和意义. 兴奋性和兴奋概念的发展:
兴奋性: 活的组织和细胞对外界刺激发生反应的能力. 具有兴奋性的细胞 (组织) 称为可兴奋细胞(组织).
(一) 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位
• 细胞水平的生物电现象的观察和记录方法 微电极细胞外记录和细胞内记录:
• 细胞水平的生物电现象主要二种形式: 安静时保持的静息电位 受刺激时产生的动作电位
静息电位 (resting potential): 指细胞未受刺激时 存在于细胞膜内外 两侧的电位差. 故 也称跨膜静息电位.
也可随代谢活动或功能状况而变.
动作电位
(action potential) 可兴奋细胞受到刺激而兴 奋时, 在膜两侧所产生的快 速的、可逆的，并有扩布 性的电位倒转。 极化: polarization, 去极化: depolarization, 复极化: repolarization.
超极化: hyperpolarization,
• 电压门控通道 (voltage-gated channel) Na+,Ca+
K+
• 机械门控通道 (mechanically channel)
(二) 由膜的特异受体蛋白、G蛋白和膜的效应酶组成的 跨膜信号传递系统
受体 G-protein-coupled Metabotropic
G-蛋白
第二节 细胞的跨膜信号传递功能
一、跨膜信号转导概念的提出 不同形式的细胞接受不同的外来信号的刺激并引起相 应的反应时,存在着明显的共性: • 信号通常不进入细胞或直接影响细胞内过程, 先作用 于细胞表面(类固醇激素和甲状腺素除外),通过膜蛋白 的变构,以新的信号形式传递到膜内,引发细胞功能改变. 跨膜信号转导 (transmembrane signal transduction) 跨膜信号传递 (transmembrane signaling) • 信号和细胞反应形式多种,但传导过程都是通过少数 几类方式或途径实现的.
生理学学习资料：第三课信号转导
黑色基本掌握划线重点蓝色不要求，选看细胞的跨膜信号转导第一节概念以及一般特性细胞信号转导（ce11u1arsigna1transduction）：细胞感受外界环境的刺激并对刺激做出反应反攻卜界环境变化的信息跨越细胞膜进入细胞并引起内部代谢与功能变化的过程刺激来源：1、化学信号一一来自临近细胞（旁分泌、神经递质）或远隔部位（内分泌）穿过细胞膜或者为受体蛋白接收是主要的信号来源2、物理性刺激——温度、机械力、生物电（高等生物主要由膜感受细胞水平生物电，不感受外界电变化）、电磁波由高度特化的感受器接收种类数量不如化学刺激跨膜转导途径的三大特征：（经典放大通路）激活后续一系列信号分子（信号通路），以引起细胞功能变化转导途径具有很大同源性信息放大功能第二节主要途径化学门控离子通道（chemica11y-gatedionchanne1;1igand-gatedionchanne1;ionotropicreceptor）与配体结合开放离子通道，造成去极化或超极化，途径简单，传导速度快N2型ACh受体：位于骨骼肌细胞运动终板膜上与Aeh结合、通道放进Na、K离子，膜去极化产生终板电位，激活周围肌细胞A型Y-氨基丁酸受体：位于神经元细胞膜上与GABA结合，通道放进C1离子，产生抑制性突触后电位IPSP电压门控和机械门控离子通道1型Ca离子通道：心肌细胞T管膜上的电压门控通道动作电位传递，T管膜去极化，Ca内流并作为第二信使释放肌浆膜内的Ca离子此通道在心肌工作细胞中。
期激活，二期复极化提供主要内向电流非选择性阳离子通道以及K选择性通道：血管内皮细胞上血流切应力刺激，两通道开放有助于Ca进入细胞，激活NOS,使精氨酸产生NO,使血管舒张G蛋白耦联受体介导的跨膜传导发现：肾上腺素与肝细胞膜碎片反应，再用反应物（cAMP）与肝细胞质作用可产生效果，说明肾上腺素与膜上某结构反应再引起胞内反应原癌基因oncogen：碱基排列顺序与一些能在动物内引起肿瘤的病毒DNA相同的基因本身为正常基因，转录产物是正常代谢所必须的，但过度表达时成为癌基因G蛋白通路主要构成：G蛋白耦联受体GPCR、G蛋白、效应器、第二信使、蛋白激酶G蛋白耦联受体：最大的细胞膜受体家族，接受儿茶酚胺、Ach、5-HT等多种激动剂7次跨膜、N外C内、外3环内3环G蛋白：异源三聚体、目前分为6个亚族反应过程见图中文书3-3注意α亚基同时具有结合GTP和激活下游蛋白的功能，另两亚基抑制作用GTP 取代GDP与α亚基结合，结合后GTP被水解为GDP和PiG蛋白效应器：1、下游酶催化生成（或分解）第二信使AC、P1C、PDE等2、离子通道第二信使：细胞外信号分子作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子CAMP、CGMP、IP3、DG、NO等蛋白激酶：按机制分类：丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threoninekinase）可将底物蛋白的丝氨酸或苏氨酸P化，占大多数酪氨酸蛋白激酶（tyrosinekinase）可将底物蛋白的酪氨酸P化，数量少，主要在酶耦联受体的信号转导按上游第二信使分类：PKC（Ca离子）、PKA（CAMP）、PKG（cGMP）经典通路：cAMP-PKAB型肾上腺素能受体、促肾上腺皮质激素、胰高血糖素等一一G蛋白激活一AC激活--- cAMP上升 --- PKA ------- 多种作用IP3-CaG蛋白——P1C分解PIP2为IP3和DGIP3——结合肌浆网上的受体，释放Ca离子入细胞质DG ------ 与phosphatidy1serine结合，激活PKC -------- 多种作用第二信使Ca的部分作用回顾：1、在骨骼肌细胞中与troponin结合，使tropomyosin移位，露出actin与myosin的结合位点，开始收缩2、在平滑肌中与一种受体钙调蛋白Camodu1in结合，激活肌球蛋白轻链激酶M1CK,开始收缩3、在血管内皮中与CamOdU1in结合，激活NoS,分解精氨酸生成NO,舒张血管（老师上课说的Viagra的作用机理）G蛋白（及下游第二信使）介导的离子通道举例KaCh通道一一迷走狸经兴奋时释放Ach,通过G蛋白激活此通道，K离子外流,使心肌静息电位增大（超级化），兴奋性降低Kca通道一一高钙（第二信使）时激活，酸思期使心肌超极峪2M⅛Jk≡鱼通道内向电流，使平台期延长酶耦联受体介导的跨膜信号转导包括酪氨酸激酶受体、酪氨酸磷酸酶受体、鸟甘环化酶受体、S/T蛋白激酶受体受体本身具有激酶、环化酶、磷酸酶的作用，不需要与膜耦联的G蛋白和第二信使酪氨酸激酶受体：1、同时具有受体和酪氨酸激酶的功能单肽链蛋白，膜外链与受体结合，膜内链发挥激酶作用与受体结合后P化鹿内链和靶蛋自的酪氨酸通路中RAS为单体G蛋白，不与膜耦联，所以不和定义违背2、受体与激酶分离S/T蛋白激酶受体（RSTK）：接受TGF-B超家族（与细胞周期有调节相关）受体结合RSTKII,RSTKII结合并激活RSTKI鸟昔环化酶受体RGC受体结合后不需要G蛋白直接激活GC,合成CGMP,激活PKG,产生多种效应心房钠尿肽、NO（胞质内的可溶性GC）。
细胞的跨膜信号转导功能
静息电位（resting potential，RP）是指细胞在静 息状态下（未受刺激）存在于细胞膜两侧的电位差。
生 理 学
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细胞的跨膜信号转 导功能
细胞的跨膜信号转导功能
机体各种器官、组织和细胞的活动是相互联系的， 通过神经和体液调节成为一个有机整体，并与环境相适 应。因此，细胞之间必须存在传递信息的信号交流机 制，保证机体功能活动的完整性和统一性。能在细胞间 传递信息，并能与受体发生特异性结合的信号物质称为 配体（ligand），如神经递质、激素、细胞因子等。
细胞的跨膜信号转导功能
三、 酶耦联型受体介导的信号转导
酶耦联型受体（enzyme-linked receptor）是 存在于细胞膜上的一些蛋白质，它们既有受体的作 用，又有酶的活性，或能激活与之相连的酶，从而 能够完成信号的转导。其中，较重要的有酪氨酸激 酶受体、鸟苷酸环化酶受体和酪氨酸激酶结合型受 体三种类型。
细胞的跨膜信号转导功能
1.酪氨酸激酶受体
酪氨酸激酶受体的配 体结合位点位于细胞 外侧，而伸入细胞质 的一侧具有酪氨酸激 酶活性。
鸟苷酸环化酶受体 的配体结合位点位 于细胞外侧，而胞 质的一侧则具有鸟 苷酸环化酶活性。
酪氨酸激酶结合型受 体本身没有蛋白激酶 活性，但其与细胞外 配体结合后，引起细 胞内效应。
细胞的跨膜信号转导功能
一、 G蛋白耦联受体介导的信号转导
图 1-8 G 蛋白耦联受体介导的信号转导示意图
细胞的跨膜信号转导功能
二、 离子通道型受体介导的信号转导
离子通道型受体是一种同时具有受体和离子通道 两种功能的蛋白质，通常是指化学门控通道。通道 的开放（或关闭）不仅涉及离子的跨膜转运，还可 以实现化学信号的跨膜转导，因而这一信号转导途 径称为离子通道型受体介导的信号转导。
3.细胞的跨膜信号传递功能.
动作电位 (action potential) 可兴奋细胞受到刺激而兴 奋时, 在膜两侧所产生的快 速的、可逆的，并有扩布 性的电位倒转。
动作电位上升支： 1.细胞受剌激时，迅速增加Na+电导， 2.动力：Na+在很强的电化学驱动力作用下，形成 Na+内向电流，膜内负电位的迅速消失； 3.超射:膜外Na+较高的浓度势能，Na+在膜内负电位 减小到零时仍可继续内移，出现超射。 4.阻力:内移的Na+在膜内形成的正电位足以阻止的 Na+静移动为止； 这时膜内所具有的电位值，理论上应相当于根据膜 内、外Na+浓度差代入Nernst公式时所得出的Na+ 平衡电位值。
蛋白激酶A, C 底物蛋白磷酸化-丝氨 酸、苏氨酸残基
① G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白
G蛋白分子开关 三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTPbinding regulatory protein）简称G蛋白
②
③腺苷酸环化酶
腺苷酸环化酶是相对 分子量为150KD的糖 蛋白，跨膜12次。在 Mg2+或Mn2+的存在 下，腺苷酸环化酶催 化ATP生成cAMP
具有兴奋性的细胞 (组织) 称为可兴奋细胞(组织). 兴奋: 活的组织细胞对外界刺激发生的反应
现代生理学: 兴奋性: 活的组织和细胞受刺激时发生动作电位的能力. 兴奋: 产生了动作电位, 是动作电位的同义语.
刺激引起兴奋的条件和阈刺激
刺激引起兴奋的条件: a.刺激强度 b.刺激时间 c.刺激强度对时间的变化率. 阈强度(阈刺激, 阈值): 当刺激作用时间和强度时间
第二节
细胞的跨膜信号转导功能
一、跨膜信号转导概念的提出
第三章 细胞的跨膜信号转导
GDP相结合。当配体与受体结合后，受体和G蛋白结合，并使之激活； 激活的G蛋白a亚单位对GTP具有高度亲和力，与GTP结合后，解离出 GDP。a亚单位与GTP的结合使三聚体G蛋白分成两部分，即a-GTP复 合物和b-g二聚体，两部分均可进一步激活它们的靶蛋白。
2012-2
Second messengers
cAMP NO
cGMP Ca2+
IP3
DG
Others
第二信使是细胞外信号分子作用于细胞膜后产生
的细胞内信号分子，它们的作用是将细胞外信号分子 作用于细胞膜的信息“传达”给胞内的靶蛋白，包括 各种蛋白激酶和离子通道。
2012-2
Protein kinases
2012-2
一、细胞可感受什么样的细胞外信号？
➢ 化学信号：是细胞最常感受到的刺激信号 ➢ 物理信号：温度、机械力、生物电等
在动物进化的过程中，这些物理性刺激信号大都由一 些在结构上和功能上高度分化了的特殊的感受器（如视网 膜、耳蜗、前庭器官、肌梭、环层小体等）来感受。
可兴奋细胞具有接受邻近发生的电变化而引发自身新的电 反应的能力。
蛋白激酶（protein kinase）可分为两大类： ➢ 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine kinase）：
可使底物蛋白中的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，占蛋白激酶中的大多数。
➢ 酪氨酸蛋白激酶（tyrosine kinase）：
数量较少，主要在酶 耦联受体的信号转导路径中发挥作用。
电压门控通道（voltage-gated ion channel）和 机械门控通道（mechanically gated ion channel） 尽管在事实上是接受电信号和机械信号的受体， 但通常不称作受体。
细胞的跨膜信号传导
α和β 肾上腺素能受体,Ach受体,多数肽类 激素,5-羟色氨受体,嗅觉受体,视紫红质受 体等。
结构上的相似性：都是由一条7次穿膜的肽 链构成，其中第7个跨膜螺旋能识别外来化 学信号并与之结合。
(二) 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导
含氮类激素的作用机制
环一磷酸腺苷（cAMP）
第二信使学说
Earl W. Sutherland 1915-1974
由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导至少 与膜内4种物质有关:
G蛋白耦联受体、G蛋白、G蛋白效应器、第 二信使。
1) G蛋白耦联受体(G protein-linked receptor)
二、跨膜信号转导的途径和方式有:
(一)由离子通道受体介导的跨膜信号转导 (二)由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 (三)酶耦联受体介导的跨膜信号转导
(一)由离子通道介导的跨膜信号转导
离子通道实际上是特殊的膜蛋白质分子 在膜上形成的通道。大多数离子通道都有门， 称为门控通道（gated channel）。
2) G-蛋白 G-蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称。有兴
奋（Gs）型和抑制（Gi）型两种，可分别引 起效应器酶的激活和抑制而导致细胞内第二 信使物质增加或减少。
3）G蛋白效应器（有两种）
①能催化第二信使生成的酶： 腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase, AC) 磷脂酶C(phospholipase C, PLC) 鸟苷酸环化酶(guanylyl cyclase, GC) 磷脂酶A2(phospholipase A2, PLA2) 磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)
细胞的跨膜信号传递功能(1)
细胞的跨膜信号传递功能(1)细胞是生命的基本单位，而细胞跨膜信号传递则是细胞进行生物学活动的基本方式。
细胞的跨膜信号传递包括了一系列能让细胞对外部刺激做出反应的生物化学过程，其中涉及到了各种信号传递分子的参与，通过环环相扣的生物化学反应层层递进，以形成最终的反应。
下面是针对细胞的跨膜信号传递功能的更详尽的阐述：第一点：激活受体。
对于方向信标、激素、神经递质等外部信号物质，它们通常都能够被细胞表面的受体所识别，从而使受体面临着一系列的生化变化，以激活细胞内部的信号传递过程。
第二点：激活内向性蛋白。
激活受体之后，就会激活位于受体周围的内向性蛋白，这些蛋白的功能是通过嘌呤核苷酸交换酶的代谢活动，以将细胞内的GTP、GDP分子相互转换，进一步向细胞内传达这一信息。
第三点：二级信号分子活化。
内向性蛋白的活化使得一系列二级信号分子（如腺苷酸酰化酶和环磷酸酶）被激活，它们能通过紧密的相互作用，进一步传递信号信息，从而激发下一级信号传递分子的活动。
第四点：激酶的激活。
二级信号分子的活化结果是它们能够进一步刺激膜结合蛋白的酶活性（如激酶本身），激发蛋白的自磷酸化反应。
而这样的磷酸化反应则会影响细胞内其他的分子（如酵素和激素素），继而影响下一步的信号传递过程。
第五点：免疫应答的产生。
跨膜信号传递的最后一步是，细胞内的生物大分子（如细胞质蛋白和细胞骨架）得以改变其构象，进而刺激自身的酶活性，最终完成细胞采取的反应性生物学作用。
这样的免疫应答，可以帮助细胞实现与外界环境的互动，使细胞具有最佳的生存和发展环境。
综上所述，细胞的跨膜信号传递过程不仅与细胞本身的生命活动息息相关，也对人体及生态系统的正常运转起到了十分重要的作用，其研究和理解对未来的医学和生命科学应用有着至关重要的意义。
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特 征 内吞泡的大小 小于 150nm 大于 250nm。 转运方式 连续发生的过程 需受体介导的 信号触发过程 内吞泡形成机制 需要笼形蛋白形成包被 及接合素蛋白连接 吞噬作用 需要微丝及其结合蛋白的参 与
胞饮作用
Advances in Animal physiology
三、胞吞作用（endocytosis）与胞吐作用（exocytosis）
（2）受体介导的内吞作用及包被的组装 （3）胞内体（endosome）及其分选作用
Байду номын сангаас
2.胞吐作用
（1） 组成型的外排途径（constitutive exocytosis pathway） 所有真核细胞连续分泌过程用于质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组 分、 营养或信号分子），除某些有特殊标志的驻留蛋白和调节的分泌 泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表 面； （2）调节型外排途径（regulated exocytosis pathway） 特化的分泌细胞储存——刺激——释放产生的分泌物（如激素、粘液或 消化酶）具有共同的分选机制，分选信号存在于蛋白本身，分选主要由 高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定；
围的肌肉过度增长，从而导致功能异常和疾病。 “血管生成素-1水平及其
受体TIE2磷酸化的程度是非家族性肺动脉高压患者疾病严重程度的敏感分 子指标。” “将来研究人员可能会开发出阻断这些基因的药物来治疗或预 防肺动脉高压。”
心血管疾病——胆固醇合成缺陷导致Hedgehog信号接收失败
Michael Cooper and colleagues的新研究表明对Hh的信号反应能力缺陷才是导
（三）信号的归宿
Advances in Animal physiology
（四）信号传导与疾病
1.肿瘤 肿瘤的一个基本特征是细胞分裂的失控。多数肿瘤基因实 际上是失去了正常调节机制的与细胞分裂信号传导相关的基因， 包括生长因子基因，生长因子受体基因，生长因子在细胞信号传 导中的信号蛋白以及生长因子诱导下早期表达的转录因子的基因。 2.细菌性致病性 病原细菌要附着在寄主细胞外或进入细胞内生 长和繁殖，就必须避开或破坏寄主的防卫系统。 3.药物设计的新途径 随着研究的深入，发现许多疾病是由寄主 某局部的信号传导的失常引起，找到了与这种失常相关的信号蛋 白，甚至蛋白某局部的氨基酸序列，这样就使药物设计筛选减少 了盲目性。
1. 细胞间信号传导的共同特点 ①特异性；②复杂性；③不同化学信号的时间 效应各异；④水溶性及脂溶性的胞间信号分子 作用的差异性 ；
2.细胞内信号传导的基本特点
级联反应：①细胞膜信号接受系统；②介导细胞内信号 传导的效应蛋白；③第二信使物质；④细胞工作装置；
Advances in Animal physiology
Advances in Animal physiology
二、主动运输（active transport）
1. 特点：运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白
2. 类型：三种基本类型
（1）由ATP直接提供能量的主动运输—
a. 钠钾泵
b. 钙泵（Ca2+-ATP酶） c. 质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶
a.通过质膜结合分子的直接接触型：识别与粘合 b.通过间隙连接直接联系型：间隙连接 c.通过分泌化学物质的间接联系型：分泌化学信号物质
胞内信号传导 异源三聚体G蛋白的广泛效应；第二信使物质激活A激酶、 G激酶、C激酶和CαM激酶等；酪氨酸激酶相关受体激活 MAPK、JAK—STAT和LPCγ等信号传导途径；类固醇激 素等疏水性配体可进入细胞内与受体结合直接改变基因转 录；信号传导途径间还存在crosstalk。
3．细胞内信号传导的多样性
①同一配体作用于不同受体
②三聚体G蛋白信号传导作用的多样性：分散、会聚、选
择性传导
③第二信使物质的不同作用 ④蛋白激酶对受体和离子通道的磷酸化 ⑤三聚体G蛋白途径与酪氨酸激酶途径的交互作用
Advances in Animal physiology
（二）信号传导的途径
胞间（跨膜）信号传导：
一、被动运输（passive transport）
1. 特点：运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白 2. 类型：简单扩散（simple diffusion） 协助扩散（facilitated diffusion） 3. 膜转运蛋白： （1）载体蛋白（carrier proteins）——通透酶 （permease）性质； 介导 被动运输与主动运输。 （2）通道蛋白（channel proteins）——具有离子选择性，转运速率高； 离子通道是门控的，只介导被动运输；类型：电压门通道（voltage-gated channel）、配体门通道（ligand-gated channel）、压力激活通道（stressactivated channel）。
（cGMP）、钙离子（Ca2+）、肌醇三磷酸（IP3）及甘油二脂（DG）、 质子（H+）、花生四烯酸等
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（一）细胞信号与细胞信号传导
2. 细胞信号传导概念的提出
1957年Sutherland提出cAMP第二信使学说——拉开胞间激 素信使向胞内信使传导过程研究的序幕 1977年由Pfeiffer分离出G蛋白 1978年Rasmussen在Ca2+受体蛋白——钙调素的发现及其功 能的研究基础上，提出了Ca2+第二信使学说 细胞信号传导概念的提出：徐宁志（1998）：信号从细胞外 通过膜到达细胞核的过程。
究目标，被形象地称为“细胞社会关系学”，近年来已
成为生命科学领域的研究热点之一。
Advances in Animal physiology
一、概述 （一）细胞信号与细胞信号传导
1. 信号（cell signal）的概念及分类 概念：细胞通过重新组织自身结构、调节蛋白质 活性和改变基因表达模式来对环境变化的刺激做 出反应，这种作用于细胞的刺激称为细胞信号 （signal）。 分类：按照信号的自然性质可分为物理信号、化 学信号和生物学信号，其中化学信号又分为 ：① 胞间通讯的信号分子（含氮类、类固醇类等） ； ② 胞内通讯的信号分子：环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸
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a.通过分泌化学物质的间接联系型
b.通过质膜结合分子的直接接触型
c.通过间隙连接直接联系型
胞间（跨膜）信号传导
Advances in Animal physiology
三、几种主要的信号传导途径
（一）丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）介导的信号传导 途径
四、信号传导的调控
Advances in Animal physiology
前
言
细胞信号传导是所有活生物体具有的一种十分重要的生 理功能。细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受细胞外信 息分子的刺激，经复杂的细胞内信号传导系统的转换而 影响其生物学功能，这一过程称为细胞信号传导。
细胞信号传导以细胞内生物大分子之间的相互作用为研
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心血官病研究——广东省心血管病研究所余细勇：信号转导的调控与心 血管分子药理学研究——信号转导系统中的治疗靶点
以信号转导系统为靶点进行药物治疗的总战略有两点：激活正 常的信号通路和抑制异常的信号通路。
根据靶点的性质，可分为五类靶点：
1.构象靶点。突变使一些信号蛋白丧失了正常的构象，功能也因此发生改变，最典型 的例子是Ras蛋白和P53蛋白。 2.配基-受体结合靶点。信号转导始于携带生物信息的配体与受体的结合，因此它们 结合的拮抗剂将会有效抑制细胞的增殖。 3.蛋白质-蛋白质相互作用靶点。信号转导的过程也就是信号从一个载体向另一个载 体传递时，从一种形式转化为另一种形式的过程，在这个过程中，蛋白质是主要的信 号载体。 4.酶靶点。细胞信号转导主要是一个多酶级联反应过程，许多次级信号分子都是酶反 应产物，因此干扰信号通路中酶的活性必然影响信号转导，这也是目前药物作用于信 号转导系统的主要靶点。 5.基因靶点。基因治疗包括基因的修复、替换和基因表达产物的补充或阻遏，其中基 因药物和基因预防是一种值得发展的新方向。
（3） 膜流：动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的； （4） 囊泡与靶膜的识别与融合
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细胞信号传导及其调控
cell signal transduction and adaption
前言
一、概述
二、信号传导的特征及途径
三、几种主要的信号传导途径
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专题三 细胞的跨膜信号传导与
瘦蛋白的信号传导功能
物质的跨膜运输 细胞信号传导及其调控 G蛋白介导的跨膜信号传导
瘦蛋白的信号传导功能
Advances in Animal physiology
物质的跨膜运输
物质的跨膜运输—细胞维持正常生命活动的基础之一
信号转导蛋白的基因突变与疾病的关系是目前的研究热点之一。
心血管疾病——肺动脉高压与信号传导通路缺陷有关
2003年2月6日出版的《英格兰医学杂志》报道，加州大学圣迭戈分校的 Patricia A.Thistlethwaite博士等： “血管生成素-1基因过度表达可能会使 BMPR2的姊妹基因BMPR1下调。”这种BMPR的下降会引起肺内小血管周
（2）协同运输（cotransport）
由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP 所完成的主动运输方式 （3）物质的跨膜转运与膜电位