第九章 细胞信号转导知识点总结

第九章 细胞信号转导
细胞通讯:一个信号产生细胞发出的信息通过介质(又称配体)传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用,然后通过信号转导产生靶细胞内一系列的生理生化变化,最终表现为靶细胞整体的生物学效应。
信号传导:是指信号分子从合成的细胞中释放出来,然后进行传递。信号传导强调信号的产生、分泌与传送。
信号转导:是指信号的识别、转移与转换,包括配体与受体的结合、第二信使的产生及其后的级联反应等。信号转导强调信号的接收与接收后信号转换的方式与结果。
受体:是一类能够结合细胞外特异性信号分子并启动细胞反应的蛋白质。
第二信使:细胞外信号分子不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,经信号转导,在细胞内产生非蛋白类小分子,这种细胞内信号分子称为第二信使。
分子开关:细胞信号传递级联中,具有关闭和开启信号传递功能的分子。
北京ons信号通路:细胞接受外界信号,通过一整套特定机制,将胞外信号转化为胞内信号,最终调节特定基因表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称为细胞信号通路。
G蛋白偶联受体:指配体-受体复合物与靶细胞的作用是要通过与G蛋白的偶联,在细胞内产生第二信使,从而将细胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞行为的受体。
cAMP信号通路:细胞外信号与细胞相应受体结合,导致细胞内第二信使cAMP水平的变化而引起细胞反应的信号通路。
(磷脂酰肌醇信号通路)双信使系统:胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合,激活膜上的磷脂激酶C,使质膜上的PIP2分解成IP3和DAG两个第二信使,将胞外信号转导为胞内信号,两个第二信使分别激活两种不同的信号通路,即IP3-Ca2+应力分析软件和DAG-PKC途径,实现对胞外信号的应答,因此将这种信号通路称为“双信使系统”。
钙调蛋白:真核细胞中普遍存在的Ca2+应答蛋白。
Ras蛋白:Ras基因的产物,分布于质膜胞质侧,结合GTP时为活化状态,结合GDP时失活状态,因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白,具有GTP酶活性,具有分子开关的作用。
受体酪氨酸激酶(RTK):能将自身或者胞质中底物上的酪氨酸残基磷酸化的细胞表面受体,主要参与细胞生长和分化的调控。
细胞膜表面受体主要有三类,即离子通道偶联受体G蛋白偶联受体酶联受体。
信号分子也统称为配体,可分为 疏水性信号分子亲水性信号分子气体性信号分子。
由G蛋白介导的信号通路主要包括 cAMP-PKA信号通路磷脂酰肌醇信号通路。
Ras蛋白在RTK介导的信号通路中起着关键作用,具有 倪志福钻头GTPase活性,当结合GTP时为活化状态,当结合GDP时为失活状态。        (GTP酶活性
细胞转导系统的的主要特性:特异性放大效应网络化与反馈调节整合作用
G蛋白由三个亚基组成,β和γ亚基以异二聚体的形式存在,Gα亚基本身具有GTPase活性,是分子开关蛋白。当配体与受体结合,三聚体G蛋白解离,并发生GDP与GTP交换,游离的Gα-GTP处于活化的开启状态,当Gα-GTP水解形成Gα-GDP时,则处于失活的关闭状态
1.什么叫G蛋白?简述G蛋白偶联系统中的G蛋白组成及在信号转导过程中活性调节的过程。
答:与GTP或GDP结合的蛋白质又称为鸟苷酸结合调节蛋白。具有GTP酶的活性,以分子开关的形式通过结合或者水解GTP调节自身活性。有异源三聚体和单体G蛋白两大家族。G蛋白参与细胞的多种生命活动。
G蛋白由Gα、Gβ、Gγ三个亚基组成,Gβ和Gγ亚基以异二聚体的形式存在,Gα和Gβγ亚基分别通过共价结合的脂分子锚定在质膜上。Gα亚基本身具有GTPase活性,是分子开关蛋白。当配体与受体结合,三聚体G蛋白解离,并发生GDP与GTP交换,游离的Gα-GTP处于活化的开启状态,导致结合并激活效应器蛋白,从而传递信号:当Gα-GTP水解形成Gα-GDP时,则处于失活的关闭状态,终止信号传递并导致三聚体G蛋白的重新组装,恢复系统进入静息状态。
2.何谓细胞信号传递中的分子开关?并说明其机制。
答:细胞信号转导过程中,含有正、负两种相辅相成的反馈机制,通过结合GTP或水解GT
P,或者通过蛋白质磷酸化或去磷酸化而开启或关闭蛋白质的活性。分子开关的蛋白质有两类:
通过磷酸传递信号的开关蛋白,其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启,由蛋白磷酸酯酶使其去磷酸化而关闭;
由GTP酶分子开关调控蛋白构成的细胞内GTP酶超家族,这类鸟苷酸结合蛋白结合GTP时活化,结合GDP时失活。
3.比较cAMP信号通路与IP3-DAG信号通路在跨膜信号传递作用中的异同。
答:二者都是G蛋白偶联的信号转导通路,但是二者第二信使不同,分别由不同的效应物生成:cAMP由腺苷酸环化酶水解细胞中的ATP生成,cAMP再与蛋白激酶A结合,引发一系列细胞质反应和细胞核中的作用。在另一种信号转导系统中,效应物磷脂酶C将膜上的PIP2分解为两个第二信使:DAG和IP3。IP3动员内质网中的Ca2+释放到细胞质基质中,与钙调蛋白结合引起系列反应;而DAG在Ca2+的协同下激活蛋白激酶C(PKC),再引起级联反应。
4.什么叫第二信使?简述cAMP信号通路。
答:f-22p细胞外信号分子不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,经信号转导,在细胞内产生的非蛋白类小分子,这种细胞内信号分子称为第二信使。
cAMP信号通路又称PKA系统,是G蛋白偶联系统的一种信号转导途径。其主要效应是激活靶酶和开启基因表达,这是通过蛋白激酶完成的。具体通路为:信号分子作用于膜受体后,激活G蛋白,被激活的G蛋白的α亚基与其他两个亚基分离并激活腺苷酸环化酶,活化的腺苷酸环化酶催化ATP产生第二信使cAMP,cAMP激活蛋白激酶A进行信号的放大。活化的蛋白激酶A既参与细胞质中的生化反应进行快速的细胞应答;也作用于细胞核中的转录因子,参与基因表达的调控。
5.简述PKC系统(双信使系统)
中国国防科技信息网答:又称双信使系统。在这一信号转导途径中,膜受体与其相应的第一信使分子结合后,激活膜上的效应物磷脂酶C,然后由磷脂酶C将膜上的PIP2分解为两个第二信使:DAG和IP3。IP3动员内质网中的Ca2+释放到细胞质基质中,与钙调蛋白结合引起系列反应;而D
AG在Ca2+的协同下激活蛋白激酶C(PKC),然后通过蛋白激酶C引起级联反应,进行细胞应答,故将此系统称为PKC系统。
  磷脂酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后,同时产生两个胞内信使,分别启动两个信号转导通路,即IP3-Ca2+和DAG-PKC途径,实现对胞外信号的应答,因此又将这种信号通路称为“双信使系统”。
6.试述受体酪氨酸激酶介导的信号通路及主要功能。
答:配体与相应的受体结合导致受体二聚化,并引起保内结构域的酪氨酸自我磷酸化。磷酸酪氨酸的SH2结构域位点同GRB2(生长因子受体结合蛋白)结合。GRB2通过两个SH3结构域与Sos蛋白(Ras-GEF[鸟苷酸交换因子])结合并将Sos激活。激活的Sos同结合在质膜中的非活性状态的Ras作用,促使Ras蛋白释放GDP,结合GTP。在此过程中,GRB2蛋白起连接蛋白作用,将激活的受体与Ras连接起来。激活的Ras蛋白激活MAPKKK,(为Raf蛋白,一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶),MAPKKK激活MAPKK(MEK蛋白激酶),MAPKK再激活MAPK(促分裂原活化蛋白激酶)。激活后的MAPK进入细胞核内使一些转录因子,如Fos、Jun、Myc等磷酸化。磷酸化的转录因子使相关基因转录。
  此通路可简单表示为:配体RTKppvaRasRaf(MAPKKK)MAPKKMAPK进入细胞核其他激酶或基因调控蛋白)(转录因子)的磷酸化修饰,对基因表达产生多种效应。

本文发布于:2024-09-21 17:30:39,感谢您对本站的认可!

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