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细胞生物学重点讲义(4)

时间:2005-12-30 20:56来源:Internet 作者:bioguider 点击: 1773次


2.胞吐作用exocytosis  endocytosis)又叫外排作用
类型:
组成型胞吐作用:连续的运输
调节型胞吐作用:受胞外信号调节的运输
两类胞吐作用的区别:
1 囊泡的受体不同,被转运的物质不同。
2 因而不同种类的物质通过不同的途径排到胞外。
受体的胞内体分选途径
大部分受体返回原来的质膜结构域
有些受体在溶酶体中被消化,即下行调节。
有些受体被运至质膜不同结构域

(三)融合蛋白的作用机制
概念:是指能介导相邻生物膜发生融合的蛋白质,它具有疏水的区域,能与靶膜的脂双层相
互作用,使两个脂双层接近,并使之不稳定,以致双层膜融合。
融合蛋白具有分别与囊泡和靶膜的受体SNARE结合的部位。
举例:病毒融合蛋白
第二节 细胞通讯与信号传递
一、细胞通讯与细胞识识别
(一)细胞通讯
概念:一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。

通讯方式
分泌化学信号分子: 内分泌 旁分泌 自分泌
细胞间接触
细胞间形成间隙连接

(二)细胞识别与信号通路
1 概念:细胞通过其表面的受体与胞外信号分子(配体)选择性地相互作用,从而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为整体的生物学效应的过程。
2 细胞信号传递的通路
由胞外信号转导为胞内信号,或胞外信号分子与胞内受体结合,最终调节基因表达,引起细胞的缓慢应答反应的途径。
由胞外信号转导为胞内,或胞外信号分子与胞内受体结合,信号调节酶的活性,引起细胞的快速应答反应的途径。


(三)细胞的信号分子与受体

信号分子
药物分子
激素
局部介质
神经递质
接触依赖性信号分子

类型
亲水性信号分子子
亲脂性信号分子

受体:有选择性地与特异的配体(信号分子)结合,启动信号传导的生物大分子。
受体(分布)
细胞表面的受体
胞内受体

受体(结构)
与配体结合的区域
产生效应的区域(不一定是具催化功能的基团)
受体与配体的对应关系及生物效应
信号的跨膜传递
第二信使:第一信使与细胞膜上的受体结合后最早在胞内产生的信号分子。如cAMP 、IP3 和DG。
信号传递的终止:
细胞内信号传递过程中两类分子开关蛋白

由可逆磷酸化控制的开关蛋白(蛋白激酶 蛋白磷酸酯酶)
GTP结合蛋白(G蛋白)(结合GTP而活化,结合GDP而失活)


二、通过细胞内受体介导的信号传递
亲脂性小分子:
脂溶性激素经扩散进入胞内,与胞内受体特异性结合
受体的本质从功能上说是激活的基因表达的调控蛋白。
激素与受体结合 受体与抑制性蛋白分离 活化的受体与特异DNA序列结合 调控基因表达
该类受体的结构:
C 端:激素结合部位。
中部:特异DNA序列结合部位。
N端:转录激活结构域
甾类激素:
甾类激素经扩散进入胞内 与受体结合,形成激素受体复合物,受体蛋白构象改变 穿核孔进入核内 受体与特异DNA序列结合 调控基因的表达

NO:
NO在胞内合成 (NOS) 扩散到相邻细胞内 与受体鸟苷酸环化酶结合 鸟苷酸环化酶的活性增强 cGMP浓度增高 多种蛋白质级联磷酸化 胞内生理生化反应 广泛的生物学效应


三、介导信号跨膜传递的细胞表面的受体
细胞表面受体的三大家族:
 离子通道偶联的受体
   G蛋白偶联的受体
   酶偶联的受体
(一)离子通道偶联的受体
组成:受体-离子通道复合体
分布:化学突触处(也可分布于内质网等细胞器)
配体:神经递质
被运输物质:具有特异性
(二) G蛋白偶联的受体
G蛋白偶联的受体概念:
G蛋白的结构:
 三聚体 :由三个亚基组成 
 
由α、β、γ三个不同的亚单位构成,各种G蛋白的差别主要在α亚单位。根据α亚单位的不同可以将G蛋白分为Gs、Gi等。
胞内外在蛋白(与脂双质结合方式)  
分子开关
*G蛋白的功能:
G蛋白偶联的受体的结构:
  7次跨膜  胞外结构域  胞内结构域
G蛋白偶联的受体所介导的细胞信号通路主要有:
  cAMP信号通路
  磷脂酰肌醇信号通路
1cAMP信号通路的组成
概念:
主要组成:
  Rs与Ri(受体)*差别
  Gs与Gi(G蛋白)*差别
: 细胞表面受体与Gs(stimulating adenylate cyclase G protein, Gs) 偶联激活腺苷酸环化酶,产生cAMP第二信使,继而激活cAMP依赖的蛋白激酶。
细胞表面受体同Gi(inhibitory adenylate cyclase G protein, Gi)偶联则产生与Gs相反的生物学效应。
 腺苷酸环化酶
 (效应器,又称催化成分)
cAMP介导的信号跨膜传递
*RS-GS-腺苷酸环化酶途径:
信号分子(激素)G蛋白偶联的受体结合
G蛋白活化
腺苷酸环化酶活性改变
cAMP浓度(水平)改变
cAMP依赖的蛋白激酶A活性变化

cAMP依赖的蛋白激酶A的活化与功能
cAMP依赖的蛋白激酶A的组成
活化:
发挥功能:
快速应答途径
激活靶酶
缓慢应答途径
穿核孔转运 ---活化基因调控蛋白---调节基因的表达
* 不同类型细胞中,蛋白激酶A对不同套的靶蛋白进行磷酸化,产生不同的生物效应。
cAMP信号的调节与终止
Gi对腺苷酸环化酶活性的调节
环腺苷酸磷酸二酯酶
GTP的水解
激素与受体的分离

2磷脂酰肌醇信号通路(双信使系统)
主要组成:
受体
G蛋白
磷脂酶C(PLC):PLC作用于底物磷脂酰肌醇(PIP2)产生三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DAG)两个第二信使。
*信号传递途径:
 激素 受体  G蛋白 磷脂酶C

  IP3 Ca+离子通道蛋白 钙调蛋白和蛋白激酶C
 DG 蛋白激酶C 

影响众多生理过程

蛋白激酶C与钙调蛋白的多种功能
蛋白激酶C
钙调蛋白
磷脂酰肌醇信号通路的信号传递的终止
DG信使作用的终止
磷酸化成磷脂酸
酯酶水解成单酯酰甘油
IP3信使作用的终止
去磷酸化形成自由肌醇,

(责任编辑:泉水)
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