第八章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)講稿

1、1第八章 第八章 細(xì)胞通訊 細(xì)胞通訊生命與非生命物質(zhì)最顯著的區(qū)別在于生命是一個(gè)完整的自然的信息處理系統(tǒng)。一方面生物信息系統(tǒng)的存在使有機(jī)體得以適應(yīng)其內(nèi)外部環(huán)境的變化，維持個(gè)體的生存；另一方面信息物質(zhì)如核酸和蛋白質(zhì)信息在不同世代間傳遞維持了種族的延續(xù)。生命現(xiàn)象是信息在同一或不同時(shí)空傳遞的現(xiàn)象，生命的進(jìn)化實(shí)質(zhì)上就是信息系統(tǒng)的進(jìn)化。單細(xì)胞生物通過反饋調(diào)節(jié)，適應(yīng)環(huán)境的變化。多細(xì)胞生物則是由各種細(xì)胞組成的細(xì)胞社會(huì)，除了反饋調(diào)節(jié)外，更有賴于細(xì)胞間的通

2、訊與信號(hào)傳導(dǎo)，以協(xié)調(diào)不同細(xì)胞的行為，如：①調(diào)節(jié)代謝，通過對(duì)代謝相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)，控制細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝；②實(shí)現(xiàn)細(xì)胞功能，如肌肉的收縮和舒張，腺體分泌物的釋放； ③調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，使 DNA 復(fù)制相關(guān)的基因表達(dá)，細(xì)胞進(jìn)入分裂和增殖階段； ④控制細(xì)胞分化，使基因有選擇性地表達(dá)，細(xì)胞不可逆地分化為有特定功能的成熟細(xì)胞； ⑤影響細(xì)胞的存活(圖 8-1)。圖 8-1 細(xì)胞通信的作用第一節(jié) 第一節(jié) 細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)概述 細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)概述一、幾個(gè)容易

3、混淆的概念 一、幾個(gè)容易混淆的概念近年來，由于細(xì)胞通信在醫(yī)學(xué)尤其是揭示癌癥方面的重要性，使這一領(lǐng)域的研究十分活躍，文獻(xiàn)和著作非常的多，不同的作者往往使用不同的名詞來描述細(xì)胞的信息傳遞現(xiàn)象，雖然這些名詞很相近，但是其內(nèi)涵和外延不盡相同，現(xiàn)解釋如下：細(xì)胞信號(hào)發(fā)放（cell signaling）[1]，細(xì)胞釋放信號(hào)分子，將信息傳遞給其它細(xì)胞。細(xì)胞通訊（cell communication）[2]指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)

4、生相應(yīng)反應(yīng)3不同的效應(yīng)，如 Ach 可引起骨骼肌收縮、降低心肌收縮頻率，引起唾腺細(xì)胞分泌。有時(shí)不同信號(hào)產(chǎn)生相同的效應(yīng)，如腎上腺素、胰高血糖素，都能促進(jìn)肝糖原降解而升高血糖。細(xì)胞持續(xù)處于信號(hào)分子刺激下的時(shí)候，細(xì)胞通過多種途徑使受體鈍化，產(chǎn)生適應(yīng)。如：①修飾或改變受體，如磷酸化，使受體與下游蛋白隔離，即受體失活(receptor inactivation)。②暫時(shí)將受體移到細(xì)胞內(nèi)部，即受體隱蔽（receptor sequestration）

5、③通過內(nèi)吞作用，將受體轉(zhuǎn)移到溶酶體中降解，即受體下行調(diào)節(jié)（receptor down-regulation）圖 8-2 細(xì)胞表面受體和細(xì)胞內(nèi)受體四、蛋白激酶 四、蛋白激酶蛋白激酶是一類磷酸轉(zhuǎn)移酶，其作用是將 ATP 的 γ 磷酸基轉(zhuǎn)移到底物特定的氨基酸殘基上，使蛋白質(zhì)磷酸化，可分為 5 類（表 8-1） 。蛋白激酶在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中主要作用有兩個(gè)方面：其一是通過磷酸化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性，磷酸化和去磷酸化是絕大多數(shù)信號(hào)通路組分可逆激活的共同機(jī)制，

6、有些蛋白質(zhì)在磷酸化后具有活性，有些則在去磷酸化后具有活性；其二是通過蛋白質(zhì)的逐級(jí)磷酸化，使信號(hào)逐級(jí)放大，引起細(xì)胞反應(yīng)。表 8-1 蛋白激酶的種類激酶 磷酸基團(tuán)受體蛋白絲氨酸／蘇氨酸激酶 絲氨酸／蘇氨酸羥基蛋白酪氨酸激酶 酪氨酸的酚羥基蛋白組／賴／精氨酸激酶 咪唑環(huán)，胍基，ε－氨基蛋白半胱氨酸激酶 巰基蛋白天冬氨酸／谷氨酸激酶 酰基五、胞間通信的主要類型 五、胞間通信的主要類型細(xì)胞通訊主要有以下三種方式。（一）細(xì)胞間隙連接（ （一）細(xì)胞間