导图社区 细胞信号转导的分子机制
分子生物学、人卫九版,在多细胞生物中,细胞间或细胞内高度精确和高效地发送和接收信息,并通过放大机制引起快速的细胞生理反应的过程。
组织学与胚胎学,固有结缔组织是体内广泛分布的一种重要组织类型,具有多种功能和作用,对于维持人体的正常生理功能具有重要意义。
组织学与胚胎学,软骨和骨在呼吸系统中都发挥着不可或缺的作用,它们共同协作,维持了呼吸道的通畅性和稳定性,保证了人体正常的气体交换功能。
组织学与胚胎学,血液是流动于心血管系统内的液态结缔组织,由血浆、红细胞、白细胞和血小板组成,其中血浆约占血液容积的55%余下三者构成血液的有形成分,约占血液的45%,红细胞和白细胞可合称血细胞。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
细胞信号转导的分子机制
基本概念
细胞通讯
在多细胞生物中,细胞间或细胞内高度精确和高效地发送和接收信息,并通过放大机制引起快速的细胞生理反应的过程。
分类
化学信号通讯(主要)
膜表面分子接触通讯
细胞间隙连接通讯
细胞信号转导
细胞对外界的刺激或信号发生反应,通过细胞内多种分子相互作用的一系列有序反应,将来细胞外的信息传递到细胞内效应分子的过程。
细胞信息转导转导概述
细胞外化学信号
可溶性性信号(作为游离分子在细胞间传递)
多细胞生物中,细胞可通过分泌化学物质(如蛋白质或小分子有机化合物)而发出信号,这些分子作用于靶细胞表面或细胞内受体,调节靶细胞功能,从而实现细胞之间的信息交流。
依据溶解特性分类
脂溶性化学信号
水溶性化学信号
依据作用距离分类
内分泌信号
旁分泌信号
有些旁分泌信号还作用于发出信号的细胞自身,称为自分泌
神经递质
膜结合性信号分子(需要细胞间接触才能传递信号)
当细胞通过膜表面分子发出信号时,相应的分子即为膜结合性信号分子,而在靶细胞表面存在与之特异性结合的分子,通过这种分子间的相互作用而接受信号,并将信号传入靶细胞内。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。
特异性受体
受体通常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,进行而引起生物学效应的特殊蛋白质,个别糖脂也具有受体作用。能够与受体特异性结合的分子称为配体,可溶性和膜结合信号分子都是常见的配体。
细胞内受体
细胞内受体包括位于细胞质和细胞核内的受体
相应的配体:脂溶性信号分子,如类固醇激素、甲状腺激素、维甲酸等。
膜受体
位于细胞质膜表面的受体
相应的配体:水溶性信号分子和膜结合信号分子,如生长因子、细胞因子、水溶性激素分子、黏附分子等。
受体结合配体并转换信号
受体的作用
①识别外源信号分子并与之结合
②转换配体信号,使之成为细胞内分子可以识别的信息,并传递至其他分子引起细胞应答
细胞内的受体传递信号的方式
直接传递信号
通过特定的 途径传递信息号
膜受体识别细胞外信号并转换信号
受体与配体相互作用具有的共同特点
①高度专一性
②高度亲和力
③可饱和性
④可逆性
⑤特定作用模式
信号转导网络
由一组特定信号转导分子形成的有序化学变化并导致细胞行为发生改变的过程称为信号转导途径
一条途径中的信号转导分子可以与其他途径中的信号转导分子相互作用,不同的信号转导途径之间有广泛的交联互动,形成复杂的信号转导网络
细胞内信号转导分子
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
信号转导分子分类
小分子第二信使
酶
调节蛋白
受体及信号转导分子传递信号的基本方式
①改变下游信号转导分子的构象
②改变下有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等
第二信使
配体与受体结合后并不进入细胞内,但能间接激活细胞内其他可扩散、并调节信号转导蛋白活性的小分子或离子,这些在细胞内传递信号的分子被称为第二信使,又称细胞内小分子信使。
第二信使传递信号的分子相似特点
①上游信号转导分子使第二信使的浓度升高或分布变化
②第二信使浓度可迅速降低
③第二信使激活下游信号转导分子
环核苷酸
细胞内环核苷酸类第二信使有cAMP和cGMP两种
①cAMP的上游信号转导分子是腺苷酸环化酶(AC),下游分子是蛋白激酶A(PKA); cGMP的上游信号转导分子是鸟苷酸环化酶(GC),下游分子是蛋白激酶B(PKB)
②环核苷酸在细胞内调节蛋白酶活性,但蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子
③磷酸二酯酶(PDE)催化环核苷酸水解
脂质、钙离子、NO等小分子
蛋白激酶和蛋白磷酸酶可调控信号传递
蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白质酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶
蛋白磷酸酶拮抗蛋白激酶的诱导的效应
蛋白质酪氨酸激酶转导细胞增殖与分化信号
G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号的传递
三聚体G蛋白介导G蛋白偶联受体传递的信号
低分子量G蛋白是信号转导途径的转导分子
衔接蛋白和支架蛋白连接信号转导网络
蛋白质相互作用结构域介导信号转导途径中蛋白质的相互作用
衔接蛋白连接信号转导分子
支架蛋白保证特异和高效的信号转导
细胞受体介导的细胞内信号转导
细胞内受体通过分子迁移传递信号
离子通道型受体将化学信号转变为电信号
G蛋白偶联受体通过G蛋白和第二信使介导信号转导
酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号
细胞信号转导的一般规律
信号的传递和终止涉及许多双向反应
细胞信号在转导过程中被级联放大
细胞信号转导的途径既有通用性又有专一性
细胞信号转导途径具有多样性
细胞信号转导异常与疾病
信号转导异常的层次
受体异常激活和失能
信号转导分子的异常激活和失活
导致疾病的发生
细胞获得异常功能或表型
细胞正常功能的缺失
细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位