细胞的信号转导

细胞的信号转导思维导图由配体结合部位和离子通道两部分组成，同时具有受体和离子通道功能的膜蛋白，称离子通道型受体或促离子型受体

细胞的信号转导

• 信号转导概述
  • 信号转导的概念
    • 定义
      • 通常指跨膜信号转导，生物活性物质通过受体或离子通道的作用而激活或抑制细胞功能的过程
    • 信号分子
      • 参与完成细胞间信号通讯或细胞内信号转导的化学物质
    • 信使分子
      • 专司生物信息携带功能的小分子物质
    • 转导通路
      • 完成细胞间或细胞内生物信息转换和传递的信号分子链
  • 信号转导的生理意义
    • 信号转导本质是细胞和分子水平的功能调节，是机体生命活动中生理功能调节的基础
  • 主要的信号转导通路
    • 1.水溶性配体或物理信号，先作用于膜受体，再经跨膜和细胞内信号转导机制产生效应
    • 2.脂溶性配体单纯扩散进入细胞，直接与胞质受体或核受体结合发挥作用，通常影响基因表达而产生效应，称核受体介导的信号转导
    • 3.直接由细胞内功能区隔触发或传播的信号转导通路
  • 信号网络系统
    • 各种信号转导通路间存在复杂联系，构成信号间的交互对话甚至信号网络系统
  • 信号转导与人类疾病
• 离子通道型受体介导的信号转导
  • 化学门控通道
    • 由配体结合部位和离子通道两部分组成，同时具有受体和离子通道功能的膜蛋白，称离子通道型受体或促离子型受体
  • 电压门控通道和机械门控通道
    • 也能将物理刺激信号转化成细胞膜电位变化，具有与化学门控通道相类似的促离子型信号转到功能
  • 特点
    • 路径简单速度快
• G蛋白耦连受体介导的信号转导
  • G蛋白耦联受体
    • 被配体激活后，作用于与之耦联的G蛋白，再引发一系列以信号蛋白为主的级联反应而完成跨膜信号转导的一类受体；生物化学反应过程，促代谢型受体
  • 主要信号蛋白和第二信使
    • G蛋白耦联受体
      • 分布广泛，膜受体中最大家族
      • 7个跨膜区段的单条多肽链构成（7次跨膜受体）
    • G蛋白
      • 鸟苷酸结合蛋白简称，G蛋白耦联受体联系胞内信号通路关键膜蛋白
    • G蛋白效应器
      • G蛋白直接作用的靶标，包括效应器酶、膜离子通道及膜转运蛋白
    • 第二信使
      • 指激素、神经递质、细胞因子等细胞外信使分子（第一信使）作用于膜受体后产生的细胞内信使分子
    • 蛋白激酶
      • 一类将ATP分子上的磷酸基团转移到底物蛋白而产生蛋白磷酸化的酶类
  • 常见的信号转导通路
    • 受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路
    • 受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC通路
    • Ca2+信号系统
• 酶联型受体介导的信号转导
  • 酶联型受体
    • 指其本身具有酶活性或与酶相结合的膜受体
  • 分类
    • 酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合型受体
      • 酪氨酸激酶受体（TKR）
        • 胞内结构域具有酪氨酸激酶活性；配体主要是各种生长因子
      • 酪氨酸激酶结合型受体（TKAR）
        • 本身没有酶活性，而是在激活后才在细胞内侧与胞质中的酪氨酸激酶结合使之激活发挥生物学效应
    • 鸟苷酸环化酶受体
      • 一种胞外N末端为配体结合域而胞内C端为GC活性结构域的单跨膜α螺旋分子；主要配体为心房钠尿肽和脑钠尿肽
    • 丝氨酸/苏氨酸激酶受体
      • 胞内结构域具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性
• 招募型受体介导的信号转导
  • 单跨膜受体，胞内域无任何酶的活性，胞外域与配体结合后，可在胞质侧招募激酶或转接蛋白，激活信号转导通路
  • 特异性需要共受体或受体寡聚化实现
  • 主要配体为细胞因子
• 核受体介导的信号转导
  • 实质上是激素调控特定蛋白质转录的一大类转录调节因子
  • 常为单链多肽，含有激素结合域、DNA结合域、转录激活结合域和铰链区等功能区段
  • 一般处于静止状态，需活化后才能与靶基因DNA中的激素反应元件的特定片段结合，调控转录。