細胞信號轉導與疾病

1、細胞信號轉導與疾病細胞信號轉導與疾病一、一、基本要求基本要求1掌握細胞信號轉導的概念2熟悉細胞信號轉導不同環(huán)節(jié)的異常與疾病的關系3了解細胞信號轉導異常性疾病防治的病理生理基礎二、二、知識點綱要知識點綱要（一）細胞信號轉導的概念指細胞通過胞膜或胞內(nèi)受體感受信息分子的刺激，經(jīng)細胞內(nèi)信號轉導系統(tǒng)轉換，從而影響細胞生物學功能的過程。水溶性信息分子及前列腺素類（脂溶性）必須首先與胞膜受體結合，啟動細胞內(nèi)信號轉導的級聯(lián)反應，將細胞外的信號跨膜轉導至

2、胞內(nèi)；脂溶性信息分子可進入胞內(nèi)，與胞漿或核內(nèi)受體結合，通過改變靶基因的轉錄活性，誘發(fā)細胞特定的應答反應。（二）細胞信號轉導的主要途徑1G蛋白介導的信號轉導途徑G蛋白可與鳥嘌呤核苷酸可逆性結合。由?、?和γ亞基組成的異三聚體在膜受體與效應器之間起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白?亞基的功能，參與細胞內(nèi)信號轉導。信息分子與受體結合后，激活不同G蛋白，有以下幾種途經(jīng)：（1）腺苷酸環(huán)化酶途徑通過激活G蛋白不同亞型，增加或抑制腺苷酸環(huán)化酶（AC）活

3、性，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)cAMP濃度。cAMP可激活蛋白激酶A（PKA），引起多種靶蛋白磷酸化，調(diào)節(jié)細胞功能。（2）磷脂酶途徑激活細胞膜上磷脂酶C(PLC)，催化質(zhì)膜磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）水解，生成三磷酸肌醇（IP3）和甘油二酯（DG）。IP3促進肌漿網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)儲存的Ca2釋放。Ca2可作為第二信使啟動多種細胞反應。Ca2與鈣調(diào)蛋白結合，激活Ca2鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶或磷酸酯酶，產(chǎn)生多種生物學效應。DG與Ca2能協(xié)調(diào)活化蛋白激酶C（PKC

4、）。2受體酪氨酸蛋白激酶(RTPK)信號轉導途徑受體酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特征是受體本身具有酪氨酸蛋白激酶（TPK）的活性，配體主要為生長因子。RTPK途徑與細胞增殖肥大和腫瘤的發(fā)生關系密切。配體與受體胞外區(qū)結合后，受體發(fā)生二聚化后自身具備(TPK)活性并催化胞內(nèi)區(qū)酪氨酸殘基自身磷酸化。RTPK的下游信號轉導通過多種絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶的級聯(lián)激活：（1）激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK），（2）激活蛋白激酶C（PKC），（3）激活磷

5、脂酰肌醇3激酶（PI3K），從而引發(fā)相應的生物學效應。3非受體酪氨酸蛋白激酶途徑此途徑的共同特征是受體本身不具有TPK活性，配體主要是激素和細胞因子。其調(diào)節(jié)機制差別很大。如配體與受體結合使受體二聚化后，可通過G蛋白介導激活PLCβ或與胞漿內(nèi)磷酸化的TPK結合激活PLCγ，進而引發(fā)細胞信號轉導級聯(lián)反應。4受體鳥苷酸環(huán)化酶信號轉導途徑一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）可激活鳥苷酸環(huán)化酶（GC），增加cGMP生成，cGMP激活蛋白激酶G（PK

6、G），磷酸化靶蛋白發(fā)揮生物學作用。5核受體信號轉導途徑細胞內(nèi)受體分布于胞漿或核內(nèi)，本質(zhì)上都是配體調(diào)控的轉錄因子，均在核內(nèi)啟動信號轉導并影響基因轉錄，統(tǒng)稱核受體。核受體按其結構和功能分為類固醇激素受體家族和甲狀腺素受體家族。類固醇激素受體（雌激素受體除外）位于胞漿，與熱休克蛋白（HSP）結合存在，處于非活化狀態(tài)。配體與受體的結合使HSP與受體解離，暴露DNA結合區(qū)。激活的受體二聚化并移入核內(nèi)，與DNA上的激素反應元件（HRE）相結合或其他

7、轉錄因子相互作用，增強或抑制基因的轉錄。甲狀腺素類受體位于核內(nèi)，不與HSP結合，配體與受體結合后，激活受體并以HRE調(diào)節(jié)基因轉錄。（三）細胞信號轉導異常與疾病細胞信號轉導核受體跨膜信號轉導受體減敏受體上調(diào)受體下調(diào)（二）填空題1信息分子按化學性質(zhì)可分為①和②兩大類。2水溶性的信息分子與①結合經(jīng)信號轉導的級聯(lián)反應將細胞外信號跨膜轉導至胞內(nèi)脂溶性的信息分子與②結合改變靶基因的轉錄活性。3G蛋白由①，②和③三亞基組成。G蛋白激活后可調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)

8、化酶活性改變細胞內(nèi)第二信使④的濃度。G蛋白激活磷脂酶C(PLC)，催化膜磷脂水解，使第二信使⑤，⑥和⑦增多。4受體酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特征是。5家族性腎性尿崩癥是引起的原發(fā)性受體信號轉導異常的典型病例。6肢端肥大癥和巨人癥是突變所致信號轉導異常性疾病。7核因子的激活是炎癥反應的關鍵環(huán)節(jié)，早期應用抑制其活化的藥物可控制一些全身炎癥反應過程中炎癥介質(zhì)的失控性釋放。8心肌肥大的發(fā)病過程中，心肌負荷過重引起的機械刺激和神經(jīng)體液調(diào)節(jié)引起的化

9、學刺激，通過不同信號轉導蛋白的傳遞，引起活化，再通過其下游的信號轉導途徑，引起相同的病理反應—心肌肥大。（三）選擇題[A型題]1下列哪項不屬于跨膜信號轉導A兒茶酚胺的信號轉導B.NO的信號轉導C胰島素的信號轉導D.表皮生長因子的信號轉導E腫瘤壞死因子的信號轉導2?腎上腺素受體與下列哪種蛋白耦聯(lián)A.GiB.GsC.GoD.GqE.小G蛋白3下列哪些物質(zhì)未參與G蛋白介導的細胞信號轉導A.IP3B.Ca2C.DGD.cGMPE.cAMP4介導

10、甲狀腺素的受體類型是A.G蛋白耦聯(lián)受體B.離子通道受體C.酪氨酸蛋白激酶受體D.核受體E.非酪氨酸蛋白激酶受體5與細胞增殖肥大和腫瘤發(fā)生關系密切的途徑是A.鳥苷酸環(huán)化酶途徑B.核受體途徑C.腺苷酸環(huán)化酶途徑D.受體TPK途徑E.非受體TPK途徑6下列經(jīng)非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉導的是A.雌激素B.NOC.白介素1D.表皮生長因子E.異丙腎上腺素7以下哪項不是G蛋白異常性疾病A.霍亂B.假性甲狀旁腺減退癥C.巨人癥D.肢端肥大癥E.重癥肌