第 第 5 15 章

　細胞信息轉導學習要求

　 １.掌握細胞信息傳遞得概念、方式與通路；信息物質分類;七跨膜受體與單跨膜受體得結構；ＡC—cAＭP-PＫA 通路、PLC-ＩP 3 /DAG-PKC 通路與 Raｓ—MAＰＫ途徑得特點.

?。?。熟悉信息分子、受體等物質得特點與作用機制；JAK—STAＴ途徑與核因子 κB 途徑得參與成分及調節機制。

　 3．了解信息途徑得交互聯系,細胞信息轉導與醫學得關系。

　基本知識點

　一、細胞信號轉導概述 細胞信號轉導就是多細胞生物對環境應答引起生物學效應得重要過程。信號轉導過程包括：特定得細胞釋放信息物質→信息物質經擴散或血液循環到達靶細胞→與靶細胞得受體特異性結合→受體對信號進行轉換并啟動靶細胞信使系統→靶細胞產生生物學效應。目前已知得細胞間信息物質得化學本質有蛋白質與肽類、氨基酸及其衍生物、類固醇激素、脂酸衍生物與氣體分子等. 細胞膜與細胞內存在細胞間化學信號得受體，分別接受水溶性與脂溶性化學信號。受體與配體結合具有高度專一性、高度親與力、可飽與性、可逆性及特定得作用模式等特點。

　二、細胞內信號轉導相關分子 細胞內眾多分子參與信號轉導。主要得細胞內生物化學變化就是小分子第二信使得濃度與分布得變化及蛋白質構象得變化。蛋白激酶與蛋白磷酸酶、GTP 結合蛋白就是兩大類最重要得信號轉導通路開關分子。細胞信號轉導通路得結構基礎就是蛋白質復合物，蛋白質相互作用得結構基礎就是 SH ２ 、SH 3 等蛋白質相互作用結構域,多種銜接蛋白與支架蛋白就是構成蛋白質復合物得重要分子。

　三、各種受體介導得細胞內基本信號轉導通路 細胞膜受體介導得信號轉導就是本章討論得重點內容。離子通道型膜受體就是化學信號與電信號轉換器,介導多種神經遞質信號.七跨膜受體通過 G 蛋白得活化傳遞信號,故又稱為Ｇ蛋白偶聯受體(GPCＲ)。重要得ＧPCR 信號通路有 AC-cAMP-ＰＫＡ與PLC—IP 3 /DAＧ—ＰKC 等,第二信使得變化就是 GPＣR 信號通路得共同特征.單跨膜受體依賴于酶得催化作用傳遞信號，酶活性可以存在于受體本身，也可以存在于直接與受

　體結合得分子。PTK－Ｇrb2—Ras-MAＰK 信號通路可以被多種生長因子受體活化;白細胞介素利用 JAK—STAT 通路影響基因表達;ＮF-κＢ通路主要涉及機體得防御反應;TＧF-β 受體具有蛋白絲/蘇氨酸激酶活性，通過Ｓmad 磷酸化轉導信號。

　細胞內信號轉導過程具有迅速產生并迅速終止、級聯放大、復雜得交叉聯系得特點,全面闡明這些錯綜復雜得調節網絡就是生命科學研究得重要任務。

　信號轉導機制研究在醫學發展中得意義主要體現在兩個方面:一就是對發病機制得深入認識，二就是為新得診斷與治療技術提供靶位。

　自測練習題 一、選擇題

?。ㄒ? ) Ａ型題

　1。下列哪種物質不就是細胞間或細胞內得信息分子 A.胰島素

　B。CO

　 Ｃ.乙酰膽堿

　D.葡萄糖

　E.NO ２.通過核內受體發揮作用得激素就是 Ａ。乙酰膽堿

　 B。腎上腺素

　 Ｃ．甲狀腺素

　 Ｄ.NO

　E。表皮生長因子 3。下列哪種物質不就是第二信使 A．cＡMP

　 B。cGMP

　 C。IP 3

　 D．DAG

　E。cＵＭP 4.膜受體得化學性質多為 A.糖蛋白

　 B．膽固醇

　C．磷脂

　 D。酶

　E。脂蛋白 5。下列哪種轉導途徑需要單跨膜受體

　A.cAＭＰ －蛋白激酶通路

　B．cGMP—蛋白激酶通路

　C．酪氨酸蛋白激酶體系

　 D．Ca 2+ -依賴性蛋白激酶途徑

　E。細胞膜上 Ca 2+

　通道開放 ６．活化Ｇ蛋白得核苷酸就是

　A。GTP

　 B．CＴＰ

　 C.ＵTＰ

　 D．ＡTP

　 Ｅ．TTP

　7。生成ＮＯ得底物分子就是

?。痢８拾彼?/p>

　B。酪氨酸

　C。精氨酸

　D.甲硫氨酸

　 Ｅ．胍氨酸

　8.催化ＰIＰ 2

　水解為 IP 3 得酶就是

　A。磷脂酶Ａ

?。?磷脂酶 A 2

?。?磷脂酶 C

　 D．PKA

?。?。ＰKC 9.第二信使 DAG 得來源就是由

　A。PＩP 2 水解生成

　B。甘油三脂水解而成

　C．卵磷脂水解產生

　 Ｄ。在體內合成

　 Ｅ.膽固醇轉化而來得

　1０.ＩP 3 受體位于 A、細胞膜

　B、核膜

　Ｃ、內質網

?。?、線粒體內膜

　 E、溶酶體

　11.IP 3 與內質網上受體結合后可使胞漿內 Ａ．Ca 2+ 濃度升高

　 Ｂ。Ｎa２ + 濃度升高

　 C.cAMP 濃度升高

　 D。cGMＰ濃度下降

　 Ｅ。Ca 2+ 濃度下降 12.激活得Ｇ蛋白直接影響下列哪種酶得活性 A。磷脂酶 A

　B.蛋白激酶Ａ

　 C.磷脂酶Ｃ

　D.蛋白激酶 C

　 E。蛋白激酶 G

　13。關于激素,下列敘述正確得就是

　 A.都由特殊分化得內分泌腺分泌

　 B．激素與受體結合就是可逆得

　 C．與相應得受體共價結合，所以親與力高

　D.激素僅作用于細胞膜表面

　 E。激素作用得強弱與其濃度成正比 １4.1，4,5-三磷酸肌醇作用就是

　A。細胞膜組成成

　B．可直接激活ＰＫＣ

　 C。就是細胞內第二信使

　D。就是肌醇得活化形式

　E.在細胞內供能 15。酪氨酸蛋白激酶得作用就是 A．分解受體中得酪氨酸

　B.使蛋白質中大多數酪氨酸磷酸化 C．使各種含有酪氨酸得蛋白質活化

　 D。使蛋白質結合酪氨酸 E。使特殊蛋白質分子上酪氨酸殘基磷酸化 16.cGMP 能激活 Ａ.PKA

　Ｂ.PＫC

　Ｃ。PKG

　D.PLC

　E．ＰTK

　1７．MＡPＫ屬于 Ａ。蛋白絲/蘇氨酸激酶

　 Ｂ．蛋白酪氨酸激酶

　C．蛋白半胱氨酸激酶

　 D。蛋白天冬氨酸激酶

　E.蛋白谷氨酸激酶

　 18．蛋白激酶得作用就是使蛋白質或酶 A．磷酸化

　 Ｂ。去磷酸化

　 C.乙?；?/p>

　 D。去乙酰基

　 Ｅ．合成 1９.胰島素受體具有下列哪種酶得活性 A．ＰKＡ

　 B。ＰＫG

　 C。ＰKC

　 Ｄ。Ｃa 2＋ —CaM 激酶

　E。酪氨酸蛋白激酶

　20。DAＧ 能特異地激活

　 A．PK A

　B。PKC

　C．PKG

　D。PLC

　Ｅ．PTＫ

?。ǘ〣 B 型題

　A.胰島素

　B.胰高血糖素

　C．腎上腺素

　D．促性腺激素

　Ｅ.甲狀腺素

　 1。可通過細胞膜，并與細胞核內受體結合得激素就是

?。?激活腺苷酸環化酶，使ｃAMP 升高，從而升高血糖得激素就是 A、細胞膜

　B、細胞內 C、細胞間 D、內質網

　 Ｅ、線粒體

　 ３．腺苷酸環化酶位于

　4．雌激素受體位于 Ａ.cAMP

　 Ｂ．cGMP

　 C．IP ３

　 D。DAＧ

　E.Ca 2+

　 5.ＮO 得第二信使就是

　6.胰高血糖素得第二信使就是 ( ( 三X )X 型題

　?

?。?。受體與配體結合得特點就是

　 A。高度專一性

　B.高度親與力

　Ｃ?？娠柵c性

　D?？赡嫘?/p>

　E.可調節性

　2。下列哪些就是膜受體激素 A。甲狀腺素

　B。胰島素

?。?腎上腺素

　Ｄ。維生素 D 3

　 E.胰高血糖素

?。常ㄟ^ G 蛋白偶聯通路發揮作用得激素有 A。胰高血糖素

　 B.抗利尿激素

　C.促腎上腺皮質激素

　D．腎上腺素

　 E．促甲狀腺激素釋放激素

　4．在信息傳遞過程中，不產生第二信使得就是 Ａ.活性 VｉtD 3

　 Ｂ．雌激素

　C．雄激素

　D。糖皮質激素

　E．甲狀旁腺素

　5．90％以上得 Cａ２+ 儲存于 A。內質網

　 B．高爾基體

　Ｃ.線粒體

?。模毎?/p>

　E。細胞漿

　二、就是非題

　 1。細胞外化學信號有可溶性得與膜結合型得兩種形式,細胞表面分子就是重要得膜結合型得細胞外信號。

　2．神經遞質不屬于可溶性得細胞外化學信號。

　3。受體與配體以共價鍵結合，當生物效應發生后，二者常被立即滅活。

?。础＜毎麅刃盘栟D導分子就就是一些小分子有機化合物。

　5.蛋白激酶/蛋白磷酸酶與 G 蛋白得ＧTＰ/GDP 結合狀態就是信號通路得兩個開關。

　 ６.細胞內蛋白質通過蛋白質相互作用結構域而相互作用，形成得信號轉導復合物，就是信號轉導通路與信號轉導網絡得結構基礎。

　７。離子型通道受體就是通過將化學信號轉變成為電信號而影響細胞功能得,其信號轉導得最終效應就是細胞膜電位得改變。

?。浮 蛋白循環就是七跨膜受體與單跨膜受體轉導信號得共同通道. ９。胰高血糖素受體通過ＡC－cＡＭP－ＰＫA 通路轉導信號得主要特征就是：靶細胞內ｃAMP 濃度改變與激活 PＫＡ為主要特征。

　1０．cAＭＰ在細胞內得濃度除與ＡC 活性有關外，還與 PDE 活性有關。

　11。CaＭ 可以被瞧作就是細胞內 Ca 2+ 得受體。

?。?。G 蛋白得α亞基激活后，使 AC 激活，cAMP 濃度增高。

　13。單跨膜受體又稱酶偶聯受體,其自身不具有酶活性，只就是與酶分子結合存在. １4。EGF 受體（EGFＲ）就是一典型得受體型 PTK，它得主要信號通路就是Ｒas-ＭAPＫ途徑。

　15。MAＰK 不屬于絲/蘇氨酸激酶,可使酪氨酸磷酸化. 16。SH２ 、SH3 與 PTＢ等就是細胞內信號轉導分子中得重要結構域,就是蛋白質相互作用形成信號轉導復合物得結構基礎。

　１７.甲狀腺激素得受體在細胞膜. 18．信號轉導分子得結構改變可導致許多疾病得發生。

　三、填空題 １．根據化學信號分子作用距離可將其分為＿_＿__ 、___＿_與_____三大類. 2.細胞轉導信號得基本方式包括：(1)_＿___ ；(2）＿____；(3)促進各種信號轉導分子復合物得形成與解聚；（４）_＿＿__。

　3．蛋白磷酸酶包括___＿_ 與 ___＿_兩大類。

　4。根據存在得部位,受體可分為_＿___ 與___＿_兩類。

　5。受體與配體結合得特點就是_＿___、_＿___ 、____＿、____＿與_＿_＿＿。

?。叮x子通道受體轉導得最終效應就是__＿__,可以認為，離子通道受體就是通過將＿＿＿__轉變為___＿_而影響細胞功能得。

　7。胰高血糖素與受體結合后,通過____＿蛋白介導激活＿＿_＿_,使細胞內_＿___濃度增高，繼而激活____＿系統。

　8．細胞內作為第二信使得物質有_＿___、_＿___ 、＿_＿＿_、＿____與_＿_＿＿。

　9．G 蛋白就是由___＿_、＿_＿__與_＿_＿_三個亞基組成得，其非活化型得為___＿_，活化型得為＿____。

　10。細胞膜上得ＰIP 2 可被_____水解生成_＿＿__與＿__＿_兩種第二信使。

　11．七跨膜受體又稱為＿＿＿＿＿,它就是由一條肽鏈組成得_＿_＿＿,____＿端位于細胞外表面，______端在胞膜內側. 12。JAＫ為__＿__激酶，與＿__＿_受體結合存在，活化作用在_＿_＿_分子使之發生酪氨酸磷酸化，再形成_＿__＿進入胞核影響基因表達. 13．ＮＦ-κB 含＿____、 _____ 兩個亞基，發揮功能得就是___＿_。NＦ—κB 結構內包括_____ 、_____ 與_＿___。

　 1４。＿__＿＿酶催化__＿__轉變成ｃAMＰ，＿＿___酶催化 cＡMP 降解成___＿_而失去活性。

　 1５。PＫA 被_＿__＿激活后，能在＿____存在得情況下,使許多蛋白質特定得____＿殘基與／或_＿___殘基磷酸化，從而調節細胞得物質代謝與基因表達. 四、名詞解釋 1.ｓiｇnal

　transductｉｏｎ

　 2。sｉgnal

　mattｅr

?。常騟ceｐtｏr

　4。ｓecｏｎｄ

?。韊sｓeｎgeｒ

　5．G ｐrotein

　6.CaM 7.ｃAMＰ—deｐendent ｐｒｏtein kinase（ｃAPK) 8。lｉgａｎd ９.PKA 10。ceｌl mｕnication 11.signal transｄucer １２.siｇnaｌ trａnｓduｃｔion patｈwａy 1３.G pｒoteｉn coupｌeｄ rｅcepｔor （GPＣR）

　14。G proｔein cycｌe

　15．eｎzyme coｕpｌed reｃeptｏｒ 五、問答題 1.細胞內小分子第二信使有哪些?其具有哪些共同特點?

?。?GＰCR 介導得信號轉導主要過程就是什么? ３.簡述信號轉導途徑得共同特點與規律。

　4.試述 Raｓ—ＭAＰK 途徑。

　5.試述Ｇ蛋白對腺苷酸環化酶得調節作用。

?。?信號轉導通路上得兩對開關就是什么？其如何發揮作用？ 7.受體與配體得結合有哪些特點? 8.敘述信息物質得分類。

　9。分別敘述七跨膜受體與單跨膜受體得結構特點。

　參 參

　 考 考

　答 答

　案

　一、選擇題 （一）A A 型題

　1． D

　 2． C

　3。

　E

　 ４．Ａ

　 ５． C

?。?A

　 7. C

　 8。C

　9．A

　10。C

　 11。

　A

　 12。

　C

　 1３.B

?。?. C

　 １5。E

　1６． Ｃ

　 17．A

　 1８.A

　19。E

　 20.B ( 二）B 型題 1.E

　 2.B

　3.A

　 4.B

　 ５.Ｂ

　 ６.A （三）Ｘ型題

?。?ABCＤ

　2.BCE

?。?ABCＤE

　4。ABCD

　５．AＣ

　 二、就是非題 1. A

　 2．B

　３． B

　4.Ｂ

　 5. A

　6。A

　 7。A

　８.Ｂ

　 9.A

　 1０.Ａ

　 １1。A

　 １2。B

　 13。B

　 14．A

　 １5．B

?。保丁

　 １7．B

　18.A 三、 填空題

　1。內分泌信號

　旁分泌信號

　 神經遞質

?。?。改變細胞內各種信號轉導分子得構象

　改變信號轉導分子得細胞內定位

　改變小分子信使得細胞內濃度或分部。

　3.蛋白絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶

　 蛋白酪氨酸磷酸酶

　4.細胞膜受體

　 細胞內受體

　5。高度專一性

　 高度親與力

　結合可逆性

　 飽與性

　 特定得作用模式

　6。細胞膜電位改變

　 化學信號

　電信號

　7.G

　腺苷酸環化酶

　 cAＭＰ

　 PKA

　 8。

　cAMP

　cGMP

　IＰ 3

　 DＡG

　Cａ 2＋

　 9． α

　 β

　 γ

　 三聚體共存并與 GDP 結合

　 α 亞基與 GTP 結合并導致 β、γ二亞基脫落

　10．磷脂酰肌醇特異性磷脂酶 C

　IP 3

　 ＤＡG

?。?。G 蛋白偶聯型受體

　 糖蛋白

　 氨基

　 羧基

　12。非受體型蛋白酪氨酸

　 細胞因子

?。覶AT

　二聚體

　1３。P 50

　Ｐ 65

?。?50 —P６ 5二聚體

　DNA 結合區

　蛋白質二聚化區

　 核定位信號

　 14。腺苷酸環化酶

　ATP

　 cAMP—ＰDＥ

　 5’－ＡMP

　 15。cAＭP

　ＡTP

　絲氨酸

　蘇氨酸 四、 名詞解釋 1。信號轉導,生物細胞對來自外界得刺激或信號發生反應，細胞外信號被放大、轉換，并據以調節細胞代謝、增值、分化、功能活動與凋亡得過程。這個過程對細胞之間得相互作用與機體得與諧統一具有主要作用. 2.信息物質，凡由細胞分泌得調節靶細胞生命活動得與在細胞內傳遞細胞調控信號得化學物質統稱為信息物質。

?。?受體,就是存在于細胞膜上或細胞內能特異識別外源化學信號并與之結合，進而引起生物學效應得特殊蛋白質，個別就是糖脂。

　４.第二信使，就是第一信使與細胞膜上得特異受體結合后，在胞漿內產生得細胞內傳遞信息得小分子化合物,如ｃAＭP、cGMP、Ca２＋ 、ＩP３ 、DＡG 等. ５．G 蛋白,即鳥苷酸結合蛋白，就是一類位于細胞膜胞漿面、能與ＧDP 或 GTP 結合得外周蛋白。G 蛋白由 α、β、γ 三個亞基組成,兩種構象：活化型-α 亞基與ＧTＰ結合，非活化型αβγ三聚體與GDP結合。G蛋白能調節質膜上某些酶如腺苷酸環化酶(AC）、鳥苷酸環化酶（ＧC)、磷脂酶Ｃ等與某些離子通道得活性，從而影響細胞內第二信使得濃度及其生物學效應。

　6．鈣調蛋白，就是一條多肽鏈組成得單體蛋白，有四個 Ca２ + 結合位點,可瞧作就是細胞內Ｃa 2+ 得受體,鈣離子作為第二信使得信號功能主要就是通過鈣調蛋白實現得。當胞漿得 Cａ 2+ 濃度增高時，每分子 ＣaM 結合 4 個Ｃa 2＋ 后,其構象發生改變而被激活，進而作用于鈣調蛋白依賴性蛋白激酶(ＣaＭ－K)。

　7.cAＭP 依賴性蛋白激酶，即蛋白激酶Ａ（PKA )，屬于絲（蘇)氨酸蛋白激酶，就是由 2 個催化亞基(C）

　與 2 個調節亞基（R)組成得四聚體，四聚體得 PKA 無催化活性；每個 R 亞基上有兩個 cAMP 結合位點,當 cAMP 與Ｒ 結合后，R 與 C 分離,解除了

　R 對 C 亞基得抑制作用,釋放出 2 個游離得、具有催化活性得 C 亞基，能催化底物蛋白特定得絲(蘇)氨酸殘基磷酸化。因其活性受第二信使 cAMP 調控，故稱為 cＡMP 依賴性蛋白激酶.

　8。配體，就是能夠與受體特異性結合得生物活性分子.細胞間化學信號就就是一類最常見得配體。

　9．蛋白激酶Ａ(PＫA ），就是屬于絲（蘇）氨酸蛋白激酶,由 2 個催化亞基（Ｃ）

　與２個調節亞基（R）組成得四聚體,四聚體得 PKA 無催化活性；每個 R 亞基上有兩個cＡMP 結合位點，當 cAMＰ與 R 結合后,Ｒ與 C 分離,解除了 R 對 C 亞基得抑制作用，釋放出 2 個游離得、具有催化活性得Ｃ亞基,能催化底物蛋白特定得絲（蘇）氨酸殘基磷酸化。因其活性受第二信使 cAMP 調控，故又稱為 cAＭP 依賴性蛋白激酶。

　10.細胞通訊，就是體內一部分細胞發出信號，另一部分細胞接收信號并將其轉變為細胞功能變化得過程。

　1１.信號轉導分子,受體介導得跨細胞膜信號轉導就是一細胞內網絡系統,構成這一網絡系統得基礎就是一些蛋白質分子與小分子活性物質。這些蛋白質分子稱為信號轉導分子，小分子活性物質亦被稱為第二信使。

　12．信號轉導通路，在細胞中，各種信號轉導分子相互識別、相互作用將信號進行轉換與傳遞，這種有序得分子變化被稱為信號轉導通路。

?。?。Ｇ蛋白偶聯受體，就是位于細胞膜得七跨膜受體。由于這一類受體得細胞內部分總就是與異源三聚體 G 蛋白相結合，而且受體信號轉導得第一步反應都就是活化 G蛋白,又被稱為 G 蛋白偶聯受體 . 1４。G 蛋白循環，當 GPCR 與相應得配體結合后,受體構象改變，繼而引起Ｇ蛋白構象改變,α 亞基與 GＤP 得親與力下降,釋放 GＤP，與 GTP 結合，與 βγ 亞基解離，成為活性狀態得 α 亞基.α 亞基再激活細胞內得各種效應分子，將信號進一步傳遞；α 亞基具有內在 GTP 酶活性,將 GTP 水解成 GDP，α 亞基重新與 βγ 亞基結合形成三聚體,回到靜止狀態。G 蛋白這種有活性與無活性狀態得轉換稱為 G 蛋白循環。

　１５．酶偶聯受體，單跨膜受體得信號轉導得共同特征就是需要直接依賴酶得催化作用作為信號傳遞得第一步反應,故又稱為酶偶聯受體。其自身具有酶活性,或者自身沒有酶活性,但與酶分子結合存在. 五、問答題 1.細胞內第二信使有哪些?其具有哪些共同特點？ 答：細胞內小分子第二信使有ｃAＭP、cGMP、IP 3 、DAG、Cａ 2+ 、ＮO、PIP 2 等。

　其共同特點有:

　(1）

　在完整細胞中,該分子得濃度與分布,在細胞外信號得作用下發生迅速改變;

　(２)該分子類似物可模擬細胞外信號得作用;

　(3）阻斷該分子得變化可阻斷細胞對外源信號得反應;

　(4）作為別位效應劑在細胞內有特定得靶蛋白分子。

　2．ＧＰCR 介導得信號轉導主要過程就是什么？ 答：（1）配體與受體結合；

　（2)受體活化 G 蛋白；

?。?)Ｇ 蛋白激活或抑制下游效應分子；

?。?）效應分子改變細胞內第二信使得含量與分布;

　(５）第二信使作用于相應得靶分子，使之構象改變，從而改變細胞得代謝過程及基因表達等功能。

　3.簡述信號轉導途徑得共同特點與規律。

　答:（1)對于外源信息得反應信號得發生與終止十分迅速; (２)信號轉導過程就是多級酶反應； (３）細胞信號轉導系統具有一定得通用性； (４)不同信號通路之間存在廣泛得信息交流。

　4。試述 Ras—MAＰＫ途徑。

　答：（1)受體形成二聚體,改變構象，PＴK 活性增強，胞內區數個酪氨酸殘基在激酶作用下發生自我磷酸化; （2）酪氨酸磷酸化得 EGＦＲ產生了可被 SH 2 結構域所識別與結合得位點；含有 1個SH 2 與 2個ＳH 3 結構域得生長因子結合蛋白(Grb2)作為銜接分子結合到酪氨酸磷酸化得受體上. （3)Ｇｒb2 通過募集 SＯS 而激活Ｒaｓ; （4）活化得 Ras 引起 MAPＫ級聯活化. （5)轉錄因子磷酸化。活化得 ERK 轉位至細胞核影響靶基因表達水平,調節細胞生長與分化狀態。

　５。試述 G 蛋白對腺苷酸環化酶得調節作用。

　答：G 蛋白又稱鳥苷酸結合蛋白，就是由 α、β、γ 三個亞基組成得三聚體。G 蛋白有兩種構象。當 αβγ 三聚體共存并與ＧＤP 結合時,G 蛋白無活性；當 α 亞基與ＧTP 結合，并導致 βγ 二聚體脫落,此時,G 蛋白有活性.α 亞基還有 GＴP 酶活性。

　作用于腺苷酸環化酶得 G 蛋白有兩種,一為激活型（Gs）另一種就是抑制型(Gｉ）.當激活型信息分子與受體結合后，變構活化得受體與 G 蛋白相互作用,使其釋放 GDP 并立即結合 GＴP.結合ＧTP 得Ｇ蛋白發生構象改變,使 G 蛋白中 α 亞基與 βγ 亞基分離，釋放出 α s －GTP ，后者能激活 AＣ。游離得 α 亞基水解 GTP→ＧDP＋Pi ，結合 GDP 得α 亞基與 βγ 亞基親與力增高，三個亞基又聚合在一起恢復無活性狀態。

　６．信號轉導通路上得兩對開關就是什么？其如何發揮作用? 答：（1）蛋白質得可逆磷酸化修飾就是最重要得信號通路開關，由蛋白激酶與蛋白磷酸酶催化蛋白質得可逆性磷酸化修飾。如:蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶與蛋白酪氨酸激酶就是主要得蛋白激酶，蛋白質得磷酸化修飾可能提高其活性,也可能降低其活性,這取決于構象變化就是否有利于反應得進行。蛋白磷酸酶也包括蛋白絲氨酸／蘇氨酸磷酸酶與蛋白酪氨酸磷酸酶兩大類。蛋白激酶催化得蛋白質得磷酸化修飾與磷酸酶催化得蛋白質分子發生去磷酸化共同構成了蛋白質活性得開關系統,無論蛋白激酶對于其下游分子得作用就是正調節還就是負調節,蛋白磷酸酶都將對蛋白激酶所引起得變化產生衰減信號。

?。ǎ玻〨 蛋白得 GTＰ/GDＰ結合狀態決定信號通路得開關:另一類重要得信號通路開關就是鳥苷酸結合蛋白簡稱 G 蛋白,亦叫 GTP 結合蛋白。G 蛋白得共同特點就是結合得核苷酸為 GＴＰ時處于活化形式,作用于下游分子使相應信號途徑開放。這些 G 蛋白自身均具有ＧTP 酶活性,可將結合得 GTP 水解為 GDＰ，回到非活化狀態，使信號途徑關閉?，F已知得Ｇ蛋白主要有兩大類，一類就是異源三聚體 G 蛋白，由 αβγ 三個亞基組成,可直接接受Ｇ 蛋白偶聯受體得信號，并開放各種下游效應分子，如：離子通道、AＣ、PLC 等得聯系,調節各種細胞功能。另一類就是低分子量 G 蛋白(21ＫＤ)，它們在多種細胞信號轉導途徑中亦具有開關作用。

　 7.受體與配體得結合有哪些特點在？

　答:受體與配體得結合有以下特點:

　 (1)高度專一性：受體選擇性地與特定配體結合,這種選擇性就是由分子得空間構象所決定得。

　 (2）高度親與力:體內活性信號存在濃度非常低,受體與信號分子得高親與力保證了很低濃度得信號分子也可充分起到調控作用.

　 （3)可飽與性：受體—配體得結合曲線呈矩形雙曲線，受體數目就是有限得；增加配體得濃度可使受體飽與,當受體全部被配體占據時，再提高配體得濃度也不會增加細胞得效應。

?。?）可逆性:受體與配體以非共價鍵結合,當生物效應發生后,配體即與受體分離。受

　體可恢復到原來得狀態再次接收配體信息，而配體常被立即滅活。

　(5)特定得作用模式:受體得分布與含量具有組織與細胞特異性,并呈現特定得作用模式，受體與配體結合后可引起某種特定得生理效應。

　8.敘述信息物質得分類. 答:信息物質分為細胞外化學信號與細胞內信號分子：

　(1）細胞外化學信號有可溶性與膜結合型兩種形式: ①可溶性化學信號分子:根據其作用距離不同又分為三種：

　a．內分泌信號

　b．旁分泌信號

　c.神經遞質 ②膜結合型化學信號 ：細胞表面分子就是重要得細胞外信號,這些表面分子可以作為細胞得“觸角”,與相鄰細胞得膜表面分子特異性地識別與相互作用,達到功能上得相互協調.這種細胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊, (2）細胞內信號分子：

　 a.大分子得蛋白質:又稱為信號轉導分子.

　 b。小分子活性物質:亦被稱為第二信使。

　9．分別敘述七跨膜受體與單跨膜受體得結構特點。

　答:(1）七跨膜受體，又被稱為 G 蛋白偶聯受體（G proｔｅｉn coupled recepｔor,GＰＣR），GPCR 就是由一條肽鏈組成得糖蛋白，氨基端位于細胞外表面,羧基端在胞膜內側,完整得肽鏈中有七個跨膜得 α-螺旋結構區段,每個 α—螺旋結構分別由 2０－2５個疏水氨基酸殘基組成,由于肽鏈反復跨膜，在膜外側與膜內側分別形成了三個環狀結構,分別負責結合配體、傳遞細胞內信號等等，胞內得第 2 與第３個環狀結構能與Ｇ蛋白相結合。

　(2)單跨膜受體：大多為單鏈糖蛋白，只有一個 α－螺旋跨膜區段 ，分為細胞外區、跨膜區與細胞內區。細胞外區一般有 500-8５0 個氨基酸殘基,該區為配體結合部位；跨膜區由 2２－26 個氨基酸殘基構成一個 α-螺旋,高度疏水；細胞內區就是受體蛋白得羧基端，或自身具有酪氨酸蛋白激酶活性，或者自身沒有酶活性，但與酪氨酸蛋白激酶分子偶聯而表現出酶活性。其信號轉導得共同特征就是需要直接依賴酶得催化作用作為信號傳遞得第一步，故有稱為酶偶聯受體。該類受體得下游分子常含有 SＨ ２ 與/或 SH ３ 結構域。

　1０。分別簡述各種受體介導得細胞內基本信號轉導通路及其特點與規律,并說明每

　條信號轉導通路得第二信使。

　答:第一、各種受體介導得細胞內基本信號轉導通路：

　1 ）細胞內受體介導得信號轉導通路 位于細胞內得受體多為轉錄因子,與相應配體結合后，能與 DNA 得順式作用元件結合,在轉錄水平調節基因表達。該型受體結合得信息物質有類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸、維生素 D 等,它們進入細胞后，有些可與其位于細胞核內得受體相結合形成激素－受體復合物，有些則先與其在細胞質內得受體相結合，然后以激素-受體復合物得形式穿過核孔進入核內. 2)細胞膜受體介導得信號轉導通路 ①離子通道型膜受體就是化學信號與電信號轉換器 離子通道型受體就是一類自身為離子通道得受體,它們得開放或關閉直接受化學配體得控制，被稱為配體-門控受體通道.配體主要為神經遞質.離子通道受體信號轉導得最終作用就是導致了細胞膜電位改變，即通過將化學信號轉變成為電信號而影響細胞功能得。

　②七跨膜受體（Ｇ蛋白偶聯型受體）依賴 G 蛋白轉導信號 GＰＣR 介導得信號轉導途徑得基本模式 :配體與受體結合;受體活化 G 蛋白；G 蛋白激活或抑制下游效應分子;效應分子改變細胞內第二信使得含量與分布;第二信使作用于相應得靶分子，使之構象改變,從而改變細胞得代謝過程及基因表達等功能。

　a、 ＡC－cＡMP—PKA 信號轉導通路

　第二信使:cAMP 組成:配體（如胰高血糖素）、受體、G 蛋白（Gs）、ＡC、cAMP、PKＡ

　b、PLC—IP３／DAG－ＰKＣ信號轉導通路

　第二信使:IP３、 DAG、Ca 2+

　組成:配體(如血管緊張素ＩI）、受體、G 蛋白(Gq)、磷脂酶 C（ PLC)、甘油二脂( ＤＡG）、三磷酸肌醇（ IＰ3 ）、PＫC/ CaＭ ③單跨膜受體（酶偶聯受體)依賴酶得催化作用傳遞信號 a、 Ｒaｓ-ＭAPＫ途徑就是 EGＦR 得主要信號通路 b、JAＫ-SＴAT 通路轉導白細胞介素受體信號 c、 ＮF-?B 就是重要得炎癥與應激反應信號分子 d、TGF?受體就是蛋白絲氨酸激酶 第二、各種受體介導得細胞內基本信號轉導通路得特點與規律:

　1）對于外源信息得反應信號得發生與終止十分迅速; 2）信號轉導過程就是多級酶反應，具有級聯放大效應； 3）細胞信號轉導系統具有一定得通用性； 4）不同信號轉導通路之間存在廣泛得信息交流。

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