细胞生物学：细胞信号转导

本思维导图对细胞生物学之细胞信号转导等知识进行了整理，细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性）必须首先与胞膜受体结合，启动细胞内信号转导的级联反应，将细胞外的信号跨膜转导至胞内；脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，诱发细胞特定的应答反应。赶快收藏学起来吧！

细胞信号传导

• 细胞外化学信号
  • 可溶性分子
    • 作为游离分子在细胞间传递
      • 根据溶解特性
        • 脂溶性化学信号
        • 水溶性化学信号
      • 根据在体内作用距离
        • 内分泌信号
        • 旁分泌信号
        • 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
• 特异性受体
  • 细胞内受体
    • 相应配体为脂溶性信号分子
  • 膜受体
    • 相应配体为水溶性信号分子和膜结合性信号分子
• 细胞内信号转导分子
  • 第二信使结合并激活下游信号转导分子
    • 小分子信使传递信号
    • cAMP(环核苷酸)是最重要的细胞内第二信使
      • cAMP和cGMP的上游信号转导分子是相应的核苷酸环化酶
      • 磷脂二脂酶催化环核苷酸水解
      • 环核苷酸在细胞内调节蛋白酶活性
      • 蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子
    • 脂类也可以衍生出胞内第二信使
      • 磷脂酰肌醇酶和磷脂酶催化生出第二信使
      • 脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子
    • 钙离子可以激活信号转导相关的酶类
    • NO等小分子也具有信使功能
  • 酶
  • 信号转导蛋白
    • 鸟苷酸结合蛋白（G蛋白/GTP结合蛋白）
    • 衔接蛋白和支架蛋白
• 细胞受体介导的细胞内信号传导
  • 细胞内受体（多为转录因子）
    • 配体为类固醇类激素、甲状腺激素、视黄酸和维生素D等
    • 与相应配体结合后
      • 与DNA的顺式作用元件结合
    • 无信号分子存在时
      • 与有抑制作用的蛋白分子形成复合物，阻止受体与DNA的结合
  • 膜表面受体
    • 离子通道受体将化学信号变为电信号
    • G蛋白偶联受体
      • GPCR在结构上为单体蛋白，胞外氨基端，胞内羧基端
        • 其肽链反复跨膜七次，又称其次跨膜受体
      • 信号转导途径基本模式相同
      • 不同途径
        • cAMP-PKA途径
          • 调节代谢
          • 调节基因表达
          • 调节细胞活性
        • IP3/DAG-PKC途径
        • Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白酶途径
          • GPCR引起胞内Ca2+浓度升高
            • 某些G蛋白直接激活细胞膜上钙通道
            • 通过PKA激活细胞质膜钙通道，促进Ca2+内流
            • 通过IP3促使细胞质钙库释放Ca2+
    • 酶偶联受体
      • 主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号
      • 大多为单跨膜受体
      • 例：Ras/MAPK途径