05细胞通讯与信号转导

第五章 细胞通讯与信号转导

第一节 概述

一、细胞通讯 细胞通讯方式有三种：

①细胞间隙连接通讯： 两个相邻细胞的细胞 膜上形成由连接子蛋 白构成的细胞间通道， 该通道的直径约为 1.5 nm,允许相邻细 胞直接进行物质交换 和信号交换。

第一节 概述

一、细胞通讯 细胞通讯方式有三种：

②细胞表面分子接触通讯：

两个相邻细胞通过位于 细胞膜上的特定蛋白质 分子的相互结合进行信 号交换

第一节 概述

一、细胞通讯 细胞通讯方式有三种：化学信号从一种细 胞内释放出来，经 过近距离扩散或远 距离运输，传递到 相应的靶细胞，影 响其代谢和行为。

③化学信号通讯：

第一节 概述

二、信号转导 触发信号转导的细胞外信号来自其他细胞 或外环境，其中有一些是物理信号，包括 光、热、触压和机械刺激等，但大多数是 化学信号。 (一)信号转导的基本机制 信号转导分子的化学本质是小分子活性物 质(信号)或大分子信号转导蛋白，其转 导信号的过程是改变数量、结构和分布的 过程。

第一节 概述

二、信号转导 (二)信号转导的基本特点信号转导过程的级联放大效应

第一节 概述

二、信号转导 (三)信号转导引起的细胞生物学效应信号转导的最终结果是使细胞产生生物学效应。 1、引起细胞的运动：如创伤修复及胚胎发育过程中，生 长因子可通过细胞迁移而发挥重要作用。 2、能刺激细胞增殖及增殖细胞合成新的蛋白质 3、信号转导可参与细胞物质代谢的调节 4、信号转导的途径可决定细胞的分化方向 5、细胞内信号转导激发细胞凋亡 因此，信号转导的生物学效应几乎涵盖了细胞所有的生 命现象

第二节 信号转导的分子基础一、化学信号 化学信号是一类有生物活性的化学物质， 必须与受体结合，通过改变受体的性质， 才能引起细胞内效应。 包括内分泌激素、细胞因子、神经递质及 神经肽、营养物质、氧气、药物、毒素等。

第二节 信号转导的分子基础 ①

②

一、化学信号 1、分类 ： 化学信号可以分为亲水性化学信号和疏水性化学 信号： 亲水性化学信号包括氨基酸、氨基酸衍生物、肽 类激素、神经递质、细胞因子等，它们与位于靶 细胞膜上的受体结合，触发信号转导； 亲脂性化学信号有类固醇激素、甲状腺激素、类 维生素A、维生素D 和脂肪酸等，它们可以穿过细 胞膜而与靶细胞内的受体结合，触发信号转导。

第二节 信号转导的分子基础 ①

一、化学信号2、通讯方式 ：内分泌系统的化学信号为激

素，作用距离最远，其受体有 膜受体，也有胞内受体。激素由内分泌器官或细胞分泌后， 进入血液，输送至各自的靶细胞发挥作用。

第二节 信号转导的分子基础

一、化学信号2、通讯方式 ：②旁分泌系统的化学信号包括各种细胞因子，如白细胞介素、 各种生长因子(表皮生长因子、血管生长因子等)、各种 与细胞分化发育有关的因子(骨形成蛋白、转化因子β等) 等。这些细胞因子由细胞分泌后，主要作用于其他细胞， 也可以作用于自身(自分泌)。

第二节 信号转导的分子基础

一、化学信号2、通讯方式 ：

③神经系统的化学信号神经递质作用距离最短，其受体是膜 受体。主要在神经化学突触内发挥作用。

第二节 信号转导的分子基础

二、受体

信号转导途径中的受体(receptor)是一种细胞膜跨膜蛋 白或细胞内可溶性蛋白，通过直接与化学信号特异结合而 变构，触发信号转导，是药物或毒素最重要的靶点。 1、受体分类：受体可以根据细胞定位分为细胞内受体和 细胞膜受体两大类。 (1)细胞内受体位于细胞浆或细胞核内，绝大多数属于转 录因子，与配体结合之后作用于调控序列，调控基因表达。

第二节 信号转导的分子基础

二、受体信号转导途径中的受体(receptor)是一种细胞膜跨膜蛋 白或细胞内可溶性蛋白，通过直接与化学信号特异结合而 变构，触发信号转导，是药物或毒素最重要的靶点。 1、受体分类：受体可以根据细胞定位分为细胞膜受体和 细胞内受体两大类。 (2)细胞膜受体位于细胞膜上，与细胞外的化学信号结合 之后，改变构象或活性，进而启动信号转导途径，引起细 胞代谢和行为的改变。 细胞膜受体包括离子通道受体、G 蛋白偶联受体、单次跨 膜受体和蛋白裂解受体等。

化学信号受体的主要类型

化学信号 +

第二信使 第二信使

受体

G蛋白

效应酶

第二信使

蛋白激酶

第二节 信号转导的分子基础

二、受体

2、受体结构： (1)细胞内受体都含有三种结构域： ①DNA 结合域(DBD),位于一级结构的中部，含有 锌指结构； ②配体结合域(LBD),位于一级结构的C 端，是化学 信号(配体)结合位点； ③可变区，位于一级结构的N 端，有的可变区含有转录 激活域； ④有的转录因子还含有二聚化域。