细胞生物学-细胞信号转导

这是一篇关于细胞生物学-细胞信号转导思维导图，包含信号转导、细胞外信号、受体、信号转导通路等。

细胞信号转导

• 信号转导
  • 由C分泌的、能够调节机体功能的生物活性物质，是一类重要的化学信号分子，通过与C膜或胞内的受体特异性结合，将信号转换后传给相应的胞内系统，使细胞对外界做出适当的反应
• 一.细胞外信号
  • 1.激素：由内分泌C合成，经血液或淋巴循环到达靶细胞，作用距离远，范围大，时间长
  • 2.N递质：由N元C合成，通过突触间隙到达下一个NC，作用距离短，时间短
  • 3.局部化学介质：由某些C合成，不进入血液，通过细胞外液介导作用于临近的靶细胞，作用时间短
• 二.受体
  • 1.定义：存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，与配体特异性结合，进而激活胞内一系列生化反应
  • 2.受体与配体间的作用的特点：特异性、饱和性、高度亲和力、可逆性、可通过磷酸化和去磷酸化调节
  • 3.种类
    • ①膜受体：介导亲水性信号分子的信息传递
      • （a）离子通道型受体：N递质，N型Ach受体
      • （b）G蛋白耦联受体
        • 与受体耦联并与鸟苷酸GMP结合的一类Pr，由α、β、gama三种Pr亚基组成
        • 最多的，胞内部分与异源三聚体G蛋白结合，第一步活化G蛋白
        • 分类：激动型G蛋白（Gs）、抑制型G蛋白（Gi）、磷脂酶C型G蛋白（Gp家族）
        • M型Ach受体、视紫红质受体
      • （c）具有酶活性的受体
        • 单次跨膜的多肽链，接受配体后发生二聚化，启动下游信号转导，介导细胞生长和分化
        • 蛋白激酶：磷酸转移酶，将ATP的磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上，将底物磷酸化，酪氨酸激酶（PTK）、丝氨酸/苏氨酸激酶（STK）
    • ②胞内受体：介导亲脂性信号分子的信号传递
  • 4.第二信使
    • 细胞外信号与受体结合后，受体被激活进而在细胞内产生的能介导信号转导的活性物质
    • ①cAMP信使体系：靶分子为蛋白激酶PKA
    • ②cGMP信使体系：靶分子为蛋白激酶PKG
    • ③二酰脂甘油DAG：靶分子为PKC
    • ④三磷酸肌醇IP3：靶分子为钙离子通道
    • 由PIP2水解而来的两个第二信使
    • ⑤钙离子体系：植物中的第二信使
• 三.信号转导通路
  • 1.特点
    • 信号转导分子激活机制具有类同性：磷酸化和去磷酸化
    • 信号转导过程为级联式反应，有序依次进行
    • 通用性、特异性、相互交叉
  • 2.MAPK信号转导通路：调节基因表达，参与C生长、增殖、分化、凋亡等重要生理过程的调控
  • 3.JAK－STAT信号转导通路：非受体型酪氨酸激酶，C因子信号传递，参与细胞的增殖、分化、凋亡、免疫调节
  • 4.Wnt信号转导通路：提高胞质内β－catenin蛋白稳定性，调控C增殖、分化、器官发育
  • 5.TGF－β信号转导通路：转化生长因子－β通过C内信号分子Smad将C外信号转导至细胞核内，调控C生长、增殖、分化、器官发育
  • 6.NF－kB信号转导通路：核转录因子，与多种基因的启动子、增强子序列特异性结合，调节基因转录表达，参与免疫、炎症、应激反应等
• 四.外泌体
• 五.细胞信号转导与医学
  • 1.信号转导异常与疾病
    • ①受体异常：非胰岛素依赖性糖尿病、重症肌无力
    • ②G蛋白异常：霍乱弧菌引起的腹泻，Albright遗传性骨营养不良
    • ③蛋白激酶异常：酪氨酸酶异常导致免疫不全
    • 病原体可通过干扰细胞内的信号转导致疾病，某些信号转导成分是肿瘤作用的靶点
  • 2.信号转导药物研发
    • 格列宁、抗EGFR、抗VEGF
  • 3.肿瘤
    • 无限增殖、浸润性和扩散性、细胞间相互作用、mRNA表达谱及蛋白活性改变、染色体非整倍性
    • 1.原癌基因：C的正常显性基因，编码的蛋白质是维持正常C生命所必须的，调节生长和增殖，突变后为促癌基因，导致癌变
    • 2.原癌基因产物：生长因子、生长因子受体、信号转导组分、细胞周期蛋白、细胞凋亡调节蛋白、转录因子
    • 3.抑癌基因：抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的隐形基因
    • 4.抑癌基因产物：转录调节因子（Rb、P53）、负调控转录因子、周期蛋白依赖性激酶抑制因子、信号通路抑制因子、DNA修复因子