细胞信号转导知识总结

根据浙江工业大学药学院《细胞生物学》教材整理，内容包括：信号转导概述、细胞内受体介导的信号传递、酶联受体介导的信号转导等。

信号转导

• 细胞内受体介导的信号传递
  • NO舒张血管平滑肌的作用
    • 血管内皮细胞接受乙酰胆碱
    • 细胞内钙离子浓度升高，激活一氧化氮合酶，释放NO
    • NO扩散进入血管平滑肌细胞，与胞质鸟苷酸环化酶活性中心的亚铁离子结合，活化
    • 酶活性增强，cGMP合成增多
    • cGMP可降低平滑肌中的钙离子浓度，引起血管平滑肌的舒张
• G蛋白偶联受体介导的信号转导
  • G蛋白及其偶联受体的结构
    • G蛋白为三聚体GTP结合调节蛋白的简称，由αβγ三个亚基组成，其中βγ以异二聚体形式存在，分别锚定与细胞膜上，α受体具有GTPase活性
    • G蛋白偶联受体为跨膜蛋白，跨膜7次，可特异性的与胞外信号分子结合
  • 激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路
    • 心肌细胞上M受体激活G蛋白开启K离子通道
      • Gβγ亚基释放结合钾离子通道，使其开启，外流，减缓心肌细胞的收缩频率
    • Gt蛋白偶联的光敏感受体的活化诱发cGMP门控阳离子通道的关闭
      • 视紫红质为光受体，G蛋白活化后Gα活化PDE（cGMP磷酸二酯酶），cGMP被转化为GMP，cGMP水平降低，导致cGMP门控阳离子通道关闭，膜瞬间超极化
  • 激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体
    • cAMP-PKA信号通路对肝细胞和肌细胞糖原代谢的调节
  • 激活磷脂酶C（PLC），以IP3和DAG作为双信使G蛋白偶联受体介导的信号通路
    • IP3-钙离子信号通路
      • IP3结合内质网膜上的钙离子通道，释放钙离子
    • DAG-PKC信号通路
      • DAG激活蛋白激酶C
        • PKC激活一条蛋白激酶的级联反应，导致基因调控蛋白的磷酸化和激活，进而增强特殊基因的转录
        • PKC导致一种抑制蛋白的磷酸化，使细胞质中的基因调控蛋白摆脱抑制状态释放，进去细胞核刺激基因转录
• 酶联受体介导的信号转导
  • 受体酪氨酸激酶（RTK）
    • RTK-Ras蛋白信号通路
• 概述
  • 细胞通讯方式
    • 化学信号通讯
      • 内分泌
      • 旁分泌
      • 神经元与靶细胞之间的化学突触通讯
      • 自分泌
    • 细胞间接触依赖性通讯
    • 间隙连接和胞间连丝
  • 信号转导
    • 信号分子
      • 气体性信号分子
      • 疏水性信号分子
      • 亲水性信号分子
    • 受体
      • 细胞内受体
      • 细胞表面受体
        • 离子通道偶联受体
        • G蛋白偶联受体
        • 酶联受体
    • 第二信使
      • 第二信使学说
        • 胞外化学信号（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，导致产生胞内信号（第二信使），从而引发靶细胞内一系列的生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。
      • 第二信使包括cAMP、cGMP、Ca、GAG、IP3、PIP3
    • 分子开关
      • GTPase超家族
      • 蛋白激酶和蛋白磷酸水解酶
  • 细胞表面受体介导的信号通路基本步骤
    • 受体与胞外信号分子特异性结合，受体激活
    • 靶细胞产生第二信使或活化的信号蛋白
    • 胞内信号放大的级联反应
    • 细胞应答反应
    • 受体脱敏或受体下调，终止或降低细胞反应