发布时间 : 星期四 文章细胞生物学(翟中和)笔记更新完毕开始阅读
配体门通道(ligand-gated channel)
压力激活通道(stress-activated channel)
主动运输(active transport)
●特点:运输方向、能量消耗、膜转运蛋白 被动与主动运输的比较 ●类型:三种基本类型
?由ATP直接提供能量的主动运输— ?钠钾泵 (结构与机制)
?钙泵(Ca2+-ATP酶)
?质子泵:P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶
?协同运输(cotransport)
由Na+-K+泵(或H+-泵)与载体蛋白协同作用, 靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式
?物质的跨膜转运与膜电位 胞吞作用(endocytosis)
与胞吐作用(exocytosis) 作用:完成大分子与颗粒性物质的跨膜 运输,又称膜泡运输或批量运输 ●胞吞作用
(bulk transport)。属于主动运输。
●胞吐作用
胞吐作用 ● 组成型的外排途径(constitutive exocytosis pathway) 所有真核细胞
连续分泌过程
用于质膜更新(膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子) default pathway:除某些有特殊标志的駐留蛋白和调节型分泌泡外, 其余蛋白的转运途径:粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面 ●调节型外排途径(regulated exocytosis pathway)
特化的分泌细胞
储存——刺激——释放
产生的分泌物(如激素、粘液或消化酶)具有共同的分选机制,
分选信号存在于蛋白本身,分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白
来决定
● 膜流:动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的 ● 囊泡与靶膜的识别与融合
细胞通讯与细胞识别
●细胞通讯(cell communication)
●细胞识别(cell recognition)
细胞通讯(cell communication)
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。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建,协调细胞的功能,控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。 ●细胞通讯方式: ?分泌化学信号进行通讯 ?内分泌(endocrine)
?旁分泌(paracrine) ?自分泌(autocrine)
?化学突触(chemical synapse)
细胞间直接接触,信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白
?接触性依赖的通讯
?间隙连接实现代谢偶联或电偶联
细胞识别(cell recognition) ●概念:
细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(配体)选择性地相互作用,进而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 ●信号通路(signaling pathway)
细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。
细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,将胞外信号转导为胞内信号,最终调
节特定基因的表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称之为细胞信号通路。
细胞的信号分子与受体 ●信号分子(signal molecule)
?亲脂性信号分子 ?亲水性信号分子
?气体性信号分子(NO) ●受体(receptor)多为糖蛋白 ●第二信使(second messenger) ● 分子开关 (molecular switches)
?细胞内受体: 为胞外亲脂性信号分子所激活
激素激活的基因调控蛋白(胞内受体超家族) ?细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活
细胞表面受体分属三大家族:
?离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptor) ?G-蛋白偶联的受体(G-protein-linked receptor) ?酶偶连的受体(enzyme-linked receptor) 通过细胞内受体介导的信号传递
● 甾类激素介导的信号通路 两步反应阶段: ? 初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录的,发生迅速;
? 次级反应:初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作用。
●一氧化氮介导的信号通路
通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递 ●离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递
● G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递
●细胞表面其它与酶偶联的受体 离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递 ?信号途径
?特点: ?受体/离子通道复合体,四次/六次跨膜蛋白
?跨膜信号转导无需中间步骤
?主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递
?有选择性:配体的特异性选择和运输离子的选择性
G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递 ● cAMP信号通路
●磷脂酰肌醇信号通路
受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路
细胞表面其它与酶偶联的受体 ?受体丝氨酸/苏氨酸激酶 ?受体酪氨酸磷酸酯酶
?受体鸟苷酸环化酶(ANPs-signals) ?酪氨酸蛋白激酶联系的受体 两大家族:
?一是与Src蛋白家族相联系的受体; ?二是与Janus激酶家族联系的受体。
信号转导子和转录激活子(signal transducer and actvator of transcription,STAT)与JAK-STAT途径。
cAMP信号通路
?反应链:
激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→ cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 ?组分及其分析
G-蛋白偶联受体
G-蛋白活化与调节
效应酶——腺苷酸环化酶
?GPLR的失敏(desensitization)与减量调节 ?细菌毒素对G蛋白的修饰作用
GPLR的失敏:
例:?肾上腺素受体被激活后,10-15秒cAMP骤增,然后在不到1min内反应速降,以至消失。
?受体活性快速丧失(速发相)---失敏(desensitization);
?机制:受体磷酸化 受体与Gs解偶联,cAMP反应停止并被PDE降解。 ?两种Ser/Thr磷酸化激酶:
PKA 和?肾上腺素受体激酶( ? ARK), 负责受体磷酸化;
?胞内协作因子?扑获蛋白( ? arrestin)---结合磷酸化的受体,抑制其功能活性( ? arrestin 已克隆、定位11q13)。
?反应减弱(迟发相)---减量调节(down-regulation) ?机制:受体-配体复合物内吞,导致表面受体数量减少,发现? arrestin可直接与Clathrin结合,在内吞中起adeptors作用;
?受体减量调节与内吞后受体的分选有关。
磷脂酰肌醇信号通路
? “双信使系统”反应链:胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→ →IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应 磷脂酶C(PLC)→
→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH?
受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路
?受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs)
包括6个亚族
?信号转导:配体→受体→受体二聚化→受体的自磷酸化→
激活RTK→胞内信号蛋白→启动信号传导
? RTK- Ras信号通路:
配体→RTK→ adaptor ←GRF→Ras→Raf(MAPKKK)→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其它激酶或基因调控蛋白
(转录因子)的磷酸化修钸。 ?G蛋白偶联受体介导的MAPK的激活
? RTKs的失敏(desensitization)