《信號轉導與疾病.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《信號轉導與疾病.ppt（21頁珍藏版）》請在知學網上搜索。

1、 細胞信號轉導異常與疾病細胞信號轉導異常與疾病 細胞信號轉導系統(tǒng)概述細胞信號轉導系統(tǒng)概述n機體的生命過程十分復雜，通過細胞間通訊和細胞內機體的生命過程十分復雜，通過細胞間通訊和細胞內信息傳遞來調控。受體、能接受信號的其他成分和細信息傳遞來調控。受體、能接受信號的其他成分和細胞內的信號轉導通路構成了細胞信號轉導系統(tǒng)。胞內的信號轉導通路構成了細胞信號轉導系統(tǒng)。n細胞通訊細胞通訊（cellcommunication）：指一個細胞發(fā)出指一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞產生相應反應的過的信息通過介質傳遞到另一個細胞產生相應反應的過程。程。n細胞通訊主要有三種方式：細胞通訊主要有三種方式：11

2、細胞間隙連接細胞間隙連接 2 2 膜表面分子接觸通訊膜表面分子接觸通訊 3 3 化學通訊化學通訊 細細胞胞通通過過受受體體或或接接受受信信號號的的分分子子感感受受胞胞外外信信息息，經經復復雜雜的的細細胞胞內內信信號號轉轉導導系系統(tǒng)統(tǒng)的的信信息息轉轉換換而而影影響響細細胞胞的的生生物物學學功功能能，這這一一過過程程稱稱為為細細胞胞信信號號轉轉導導(cellular signal transduction)。這這是是細胞對外界刺激做出應答的基本生物學方式。細胞對外界刺激做出應答的基本生物學方式。肽肽類類激激素素、生生長長因因子子、前前列列腺腺素素不不能能穿穿過過細細胞胞膜膜，通通過過與與膜膜表表面

3、面的的特特殊殊受受體體結結合合，激激活活細細胞胞內內信信息息分分子子，經經信信號號轉轉導導的的聯(lián)聯(lián)級級反反應應將將細細胞胞外外信信息息傳傳遞遞至至胞胞漿漿或或核核內內，調調 節(jié)節(jié) 靶靶 細細 胞胞 功功 能能 的的 過過 程程 稱稱 為為 跨跨 膜膜 信信 號號 轉轉 導導(transmembrane signal transduction)。類類固固醇醇激激素素和和甲甲狀狀腺腺素素能能穿穿過過細細胞胞膜膜，與與位位于于胞胞漿漿或或核核內內受受體體結結合合，激激活活的的受受體體作作為為轉轉錄錄因因子子，改改變變靶靶基基因的轉錄活性，從而誘發(fā)細胞特定的應答反應。因的轉錄活性，從而誘發(fā)細胞特定的應

4、答反應。細胞信號轉導的重要途徑細胞信號轉導的重要途徑 一、一、G G蛋白偶聯(lián)受體介導的細胞信號途徑蛋白偶聯(lián)受體介導的細胞信號途徑 G蛋蛋白白是是指指與與鳥鳥嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸可可逆逆性性結結合合的的蛋蛋白白質質家家族族，由由、和和亞亞基基組組成成，亞亞基基又又可可分分為為Gs、Gi、Gq和和G12四四個個亞亞家家族族。與與G蛋蛋白白結結合合的的受受體體稱稱為為G蛋蛋白白偶偶聯(lián)聯(lián)受受體體(GPCR)，介介導導了多種細胞信號途徑。了多種細胞信號途徑。(一一)腺苷酸環(huán)化酶途徑腺苷酸環(huán)化酶途徑 在在腺腺苷苷酸酸環(huán)環(huán)化化酶酶(adenylyl cyclase,AC)信信號號轉轉導導途途徑徑與與兩兩種種

5、作作用用相相反反的的G蛋蛋白白Gs與與Gi（Gs和和Gi）耦耦聯(lián)聯(lián)。G蛋蛋白白通通過過加加強強或或抑抑制制AC活活性性來來調調節(jié)節(jié)細細胞胞內內cAMP濃濃度，進而影響細胞的功能。度，進而影響細胞的功能。ATP cAMP 1、AC 抑抑制制：2腎腎上上腺腺素素能能受受體體、M2膽膽堿堿能能受受體體、血血管管緊緊張張素素受受體體與與Gi耦耦聯(lián)聯(lián)，受受體體激激活活可可通通過過Gi抑抑制制AC活性，活性，cAMP的生成的生成。AC 1 受受體體、內內皮皮素素受受體體、Ang受受體體等等激激活活可可通通過過Gq激激活活細細胞胞膜膜上上的的磷磷脂脂酶酶C(PLC)，催催化化細細胞胞膜膜磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇

6、二二磷磷酸酸(PIP2)水水解解，生生成三磷酸肌醇成三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯和甘油二酯(DG或或DAG)。1、IP3、Ca2+-鈣調蛋白激酶途徑鈣調蛋白激酶途徑 IP3 促促進進肌肌漿漿網網Ca2+釋釋放放啟啟動動多多種種細細胞胞反反應應（促促進進胰胰島島細細胞胞釋釋放放胰胰島島素素;與與心心肌肌和骨骼肌的肌鈣蛋白結合，觸發(fā)肌肉收縮。和骨骼肌的肌鈣蛋白結合，觸發(fā)肌肉收縮。Ca2+與與鈣鈣調調蛋蛋白白結結合合激激活活Ca2+/鈣鈣調調蛋蛋白白依依賴賴性性蛋蛋白白激激酶酶活活性性磷磷酸酸化化多多種種靶靶蛋蛋白白產生生物學作用。產生生物學作用。2、DG-PKC途徑途徑 DG與與Ca2+能能協(xié)協(xié)

7、同同促促進進蛋蛋白白激激酶酶C(protein kinase,PKC)活化?；罨＜ぜせ罨畹牡腜KC 促促進進細細胞胞膜膜Na+/H+交交換換蛋蛋白磷酸化白磷酸化增加增加外流。外流。激激活活的的PKC磷磷酸酸化化AP-1和和NF-B 促促進靶基因轉錄進靶基因轉錄細胞增殖與肥大。細胞增殖與肥大。二、酪氨酸蛋白激酶介導的信號轉導途徑二、酪氨酸蛋白激酶介導的信號轉導途徑 (一一)受體酪氨酸蛋白激酶途徑受體酪氨酸蛋白激酶途徑 受受體體酪酪氨氨酸酸蛋蛋白白激激酶酶(tyrosine protein kinase,TPK/PTK)是是跨跨膜膜受受體體組組成成的的超超家家族族，共共同同特特征征是是受受體體胞

8、胞內內區(qū)區(qū)含含有有TPK，配配體體主主要要為為生生長長因因子子。EGF、PDGF等等與與受受體體胞胞外外區(qū)區(qū)結結合合后后，受受體體發(fā)發(fā)生生二二聚聚化化并并催催化胞內區(qū)酪氨酸殘基自身磷酸化，使化胞內區(qū)酪氨酸殘基自身磷酸化，使TPK活化?；罨?。(二二)非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉導途徑非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉導途徑細細胞胞因因子子IL、IFN及及EPO等等的的膜膜受受體體本本身身無無蛋蛋白白激激酶活性，其信號轉導由非受體酶活性，其信號轉導由非受體TPK介導。介導。以以IFN為例說明其信號轉導途徑。為例說明其信號轉導途徑。IFN與與受受體體結結合合受受體體二二聚聚化化受受體體胞胞內內區(qū)區(qū)與與胞胞漿漿

9、中中JAK激激酶酶(非非受受體體TPK)結結合合并并使使其其磷磷酸酸化化與與信信號號轉轉導導和和轉轉錄錄激激活活因因子子(STAT)結結合合STAT磷磷酸酸化化并并形形成成二二聚聚體體入入細細胞胞核核與與DNA啟啟動動子子結結合合誘誘導導靶靶基基因因的的轉轉錄錄促促進進多多種種蛋蛋白白質質的的合合成成增增強強細細胞胞抗抗病病毒毒感感染染的的能能力。力。三三、鳥苷酸環(huán)化酶信號轉導途徑鳥苷酸環(huán)化酶信號轉導途徑 鳥苷酸環(huán)化酶鳥苷酸環(huán)化酶(guanylyl cyclase,GC)(guanylyl cyclase,GC)信號轉導途信號轉導途徑存在于心血管系統(tǒng)和腦內，一氧化氮徑存在于心血管系統(tǒng)和腦內，一

10、氧化氮(nitric(nitric oxide,NO)oxide,NO)激活胞漿可溶性激活胞漿可溶性GCGC，心鈉素及腦鈉素激活膜顆，心鈉素及腦鈉素激活膜顆粒性粒性GCGC，使，使GTPGTP轉化為轉化為cGMPcGMP，使，使cGMPcGMP生成增加，從而激活生成增加，從而激活蛋白激酶蛋白激酶G(PKG)G(PKG)，PKG PKG磷酸化靶蛋白發(fā)揮生物學作用磷酸化靶蛋白發(fā)揮生物學作用(使使血管擴張等血管擴張等)。GTP NO GC GC細胞因子細胞因子 cGMPPKG 血管擴張血管擴張四四、核受體及其信號轉導途徑核受體及其信號轉導途徑 受受體體分分布布于于胞胞漿漿或或核核內內，本本質質上上是

11、是配配體體調調控控的的轉轉錄錄因因子子，在在核核內內啟啟動動信信號號轉轉導導并并影影響響基基因因轉錄，故統(tǒng)稱為轉錄，故統(tǒng)稱為核受體核受體(nuclearreceptor)。按核受體的結構與功能分為按核受體的結構與功能分為:（一一）類類固固醇醇激激素素受受體體家家族族：包包括括糖糖皮皮質質激激素素、鹽鹽皮皮質質激激素素、性性激激素素受受體體等等。類類固固醇醇激激素素受受體體位位于于胞胞漿漿(除除雌雌激激素素受受體體位位于于核核內內)，與與熱熱休休克克蛋蛋白白(HSP)(HSP)結結合合存存在在，無無活活性性。配配體體與與受受體體的的結結合合使使受受體體與與HSPHSP解解離離而而活活化化，形形成

12、成二二聚聚體體后后轉轉入入細細胞胞核核，與與DNADNA上上的的激激素素反反應應元元件件(HRE)(HRE)結合，增強或抑制靶基因轉錄。結合，增強或抑制靶基因轉錄。（二二）甲甲狀狀腺腺素素受受體體家家族族：包包括括甲甲狀狀腺腺素素、維維生生素素D和和維維甲甲酸酸受受體體等等。此此類類受受體體位位于于核核內內，不不與與HSP結結合合，多多以以同同源源或或異異源源二二聚聚體體的的形形式式與與DNA或或其其他他蛋蛋白白質質結結合合，配配體體入入核核與與受受體體結結合后，激活受體并經合后，激活受體并經HRE調節(jié)基因轉錄。調節(jié)基因轉錄。受體異常與疾病受體異常與疾病 細細胞胞信信號號轉轉導導系系統(tǒng)統(tǒng)的的某

13、某個個環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)障障礙礙可可引引起起疾疾病病的的發(fā)發(fā)生生；而而某某種種疾疾病病或或病病理理過過程程可可以以繼繼發(fā)發(fā)細細胞胞信信號號轉轉導導系系統(tǒng)統(tǒng)的的改改變變，從從而而又又促促進進疾疾病病的的進進一一步步發(fā)發(fā)展。展。疾疾病病時時的的細細胞胞信信號號轉轉導導異異常?？煽缮嫔婕凹笆苁荏w體、胞胞內內信號轉導分子及轉錄因子等多個環(huán)節(jié)。信號轉導分子及轉錄因子等多個環(huán)節(jié)。因因受受體體的的數(shù)數(shù)量量、結結構構或或功功能能改改變變，使使之之不不能能介介導導配配體體應應有有的的效效應應所所引引起起的的疾疾病病稱稱為為受受體體病病或或受體異常癥。受體異常癥。受受體體異異常?？煽杀肀憩F(xiàn)現(xiàn)為為受受體體下下調調或或減減敏敏

14、，前前者者指指受受體體數(shù)數(shù)量量減減少少，后后者者指指受受體體對對配配體體刺刺激激的的反反應應性性減減弱弱。受受體體異異常常亦亦可可表表現(xiàn)現(xiàn)為為受受體體上上調調或或增增敏敏，使使靶靶細細胞胞對對配配體體的的反反應應過過度度。受受體體異異常常可可導導致致細細胞胞信信號轉導障礙。號轉導障礙。一、遺傳性受體病一、遺傳性受體病由由于于編編碼碼受受體體的的基基因因突突變變使使受受體體缺缺失失、減減少少或或結結構構異常所致的疾病稱為遺傳性受體病。異常所致的疾病稱為遺傳性受體病。（一）家族性高膽固醇血癥（一）家族性高膽固醇血癥 LDL受受體體位位于于細細胞胞膜膜表表面面，能能和和血血漿漿中中富富含含膽膽固固醇

15、醇的的LDL顆顆粒粒特特異異地地結結合合，并并內內吞吞入入細細胞胞，在在溶溶酶酶體體內內降降解解并并釋釋出出膽膽固固醇醇，以以滿滿足足細細胞胞在在生生長長、發(fā)發(fā)育育及及合合成成某某些些生生物物活活性物質時的需要，并可防止膽固醇堆積于血漿中。性物質時的需要，并可防止膽固醇堆積于血漿中。（二）胰島素受體（二）胰島素受體（IRIR）?。┎?人人IR 為為22四四聚聚體體。亞亞基基位位于于細細胞胞外外，是是識識別別和和結結合合胰胰島島素素的的部部位位；亞亞基基橫橫穿穿質質膜膜，具具有有TPK活活性性區(qū)區(qū)及及自自身身磷磷酸酸化化位位點點。受受體體與與胰胰島島素素結結合合后后，催催化化受受體體TPK的的T

16、yr磷磷酸酸化化而而激激活活，啟啟動動級級聯(lián)聯(lián)反反應應。IR基基因因位位于于第第19號染色體短臂遠端。號染色體短臂遠端。胰胰島島素素受受體體病病臨臨床床表表現(xiàn)現(xiàn)為為高高胰胰島島素素血血癥癥及及高高血血糖糖癥癥。IR異異常常類類型型有有：受受體體合合成成減減少少、IR向向細細胞胞膜膜的的插插入入過過程程障障礙礙、受受體體與與胰胰島島素素結結合合的的親親和和力力降降低低、受受體體的的TPK活活性降低、受體再利用障礙。性降低、受體再利用障礙。二、自身免疫性受體病二、自身免疫性受體病（一）重癥肌無力（一）重癥肌無力煙煙堿堿型型乙乙酰酰膽膽堿堿受受體體（n-AchR）位位于于骨骨骼骼肌肌的的運運動動終終板板，由由4種種亞亞基基構構成成異異五五聚聚體體(2)，亞亞基基各各自自往往返返穿穿過過細細胞胞膜膜5 次次，共共同同構構成成離離子子通通道道，其其配配體體結結合點位于兩個合點位于兩個亞基上。亞基上。當當神神經經沖沖動動到到達達神神經經-肌肌肉肉接接頭頭時時神神經經末末梢梢釋釋放放Ach，與與肌肌細細胞胞的的n-AchR結結合合，使使受受體體變變構構，離離子子通通道道開開放放，Na+內內流流，形形

相關知識

健康預警與疾病信號
疾病信號
身體疾病信號
疾病是健康信號
體育與健康—運動常見疾病及處理.ppt
異常步態(tài)，疾病信號
嬰幼兒常見疾病預防與護理 ppt課件
疾病監(jiān)測與早期預警.ppt
膳食營養(yǎng)指導與疾病預防.ppt
致命疾病有哪些信號？

網址: 信號轉導與疾病.ppt http://www.u1s5d6.cn/newsview339932.html