体外信号：包括物理性（光、声、电、温度）、化学性（空气、环境中的各种化学物质）、 生物性（细菌、病毒、寄生虫） 体内信号：是指化学信号，包括各种生物活性物质（如激 、递质等)所携带的信号 细胞外信号： 有 种类型，即神经递质、激素和细胞因子。气体分子NO属此类。 (二)受体及其特征 1、受体的概念及分类 受体是指位于质膜或细胞内能与胞外信号物质结合并能引起特定生物效应的大分子物 质。按结构和TST方式分为4类：G蛋白耦联受体、具有酶活性的受体、离子通道型受体 和核受体 2、受体与配体结合的主要特征 ①特异性：某一受体只能与某一特定的配体结合： ②高亲和力：配体分子（如激素）的浓度很低(10”m1L或更低)，但与受体结合后可 发挥巨大的生物学效应： ③饱和性： 受体的数量有限，故与配体结合时可达到平衡 (三)信号转导的基本过程 跨膜信号转导过程包括：膜的信号转换、胞内信号传递和最终引发生物学效应的不同环 节。通过信号转导引起细胞内反应包括三个方面，即膜电位改变或细胞兴奋性改变及由此引 起的细胞功能改变：各种效应蛋白由于构型改变引起的功能变化，如酶蛋白活性改变及由此 引起的代谢反应改变： 基因表达过程的改变，如某 “个基因转录的启动或关闭。 二、TST途径 (一)G蛋白耦联受体介导的TST 1.G蛋白耦联受体信号通路中的信号分子 (1)G蛋白耦联受体有7个跨膜区段，N末端位胞内，各区段有3个胞外环和3个 胞内环相连。 (2)G蛋白 有20多种，其共同特征是 ①静息时由a、B、Y3个亚单位组成 聚体：②存在结合GTP的非活化和活化两种形式：③可被受体与配体的结合而激活，活化 后使GDP一GTP,同时三聚体分为B一Y复合体和a一GTP复合体：④a亚单位既具有与 鸟苷酸(GTP或GDP)结合位点以及与受体和效应蛋白的作用位点，又具有GTP酶活性， 故在G蛋白活化和信号转导中起重要作用。 (3)G蛋白效应器 是能催化生成第二信使的酶，如生成环一磷酸腺苷(cAMP)的腺 苷酸环化酶(CA)和环 一磷酸鸟苷(cGMP)的鸟苷酸环化酶(GA)等 (4)第二信使是指胞外信号首先作用于膜受体，通过膜的信号转换过程，产生了胞 内的信号分子及胞内的信号传递过程，由此诱发细胞的各种反应。如cAMP、cGMP、三磷 酸肌醇(P3)、二t甘油(DG)和Ca2。 (5)蛋白醇 是指能催化蛋白质磷酸化的酶系统。按磷酸化底物不同可分为丝氨酸 苏氨酸蛋白激 和酪氨酸蛋白激酶两种类型 2.G蛋白藕联受体信号转导途径 (I)受体-G蛋白-cAMP-KPA途径 G蛋白中介 激素、递质等十受体 →激活腺苷酸环化酶(AC) KPA ATP →蛋白磷酸化 cAD.环一骚酸腔 KPA:依赖cAMP蛋白激 生制学效应
体外信号：包括物理性（光、声、电、温度）、化学性（空气、环境中的各种化学物质）、 生物性（细菌、病毒、寄生虫）。 体内信号：是指化学信号，包括各种生物活性物质（如激素、递质等）所携带的信号。 细胞外信号：有三种类型，即神经递质、激素和细胞因子。气体分子 NO 属此类。 （二）受体及其特征 1、受体的概念及分类 受体是指位于质膜或细胞内能与胞外信号物质结合并能引起特定生物效应的大分子物 质。按结构和 TST 方式分为 4 类：G 蛋白耦联受体、具有酶活性的受体、离子通道型受体 和核受体。 2、受体与配体结合的主要特征 ①特异性：某一受体只能与某一特定的配体结合； ②高亲和力：配体分子（如激素）的浓度很低（10－9 mol/L或更低），但与受体结合后可 发挥巨大的生物学效应； ③饱和性：受体的数量有限，故与配体结合时可达到平衡。 （三）信号转导的基本过程 跨膜信号转导过程包括：膜的信号转换、胞内信号传递和最终引发生物学效应的不同环 节。通过信号转导引起细胞内反应包括三个方面，即膜电位改变或细胞兴奋性改变及由此引 起的细胞功能改变；各种效应蛋白由于构型改变引起的功能变化，如酶蛋白活性改变及由此 引起的代谢反应改变；基因表达过程的改变，如某一个基因转录的启动或关闭。 二、TST 途径 （一）G 蛋白耦联受体介导的 TST 1. G 蛋白耦联受体信号通路中的信号分子 （1）G 蛋白耦联受体 有 7 个跨膜区段，N 末端位胞内，各区段有 3 个胞外环和 3 个 胞内环相连。 （2）G 蛋白 有 20 多种，其共同特征是：①静息时由α、β、γ3 个亚单位组成三 聚体；②存在结合 GTP 的非活化和活化两种形式；③可被受体与配体的结合而激活，活化 后使 GDP→GTP，同时三聚体分为β－γ复合体和α－GTP 复合体；④α亚单位既具有与 鸟苷酸（GTP 或 GDP）结合位点以及与受体和效应蛋白的作用位点，又具有 GTP 酶活性， 故在 G 蛋白活化和信号转导中起重要作用。 （3）G 蛋白效应器 是能催化生成第二信使的酶，如生成环一磷酸腺苷（cAMP)的腺 苷酸环化酶（CA）和环一磷酸鸟苷（cGMP)的鸟苷酸环化酶（GA）等。 （4）第二信使 是指胞外信号首先作用于膜受体，通过膜的信号转换过程，产生了胞 内的信号分子及胞内的信号传递过程，由此诱发细胞的各种反应。如cAMP、cGMP、三磷 酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DG）和Ca2+。 （5）蛋白激酶 是指能催化蛋白质磷酸化的酶系统。按磷酸化底物不同可分为丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶和酪氨酸蛋白激酶两种类型。 2.G 蛋白耦联受体信号转导途径 （1）受体－G 蛋白－cAMP－KPA 途径 Ｇ蛋白中介 激素、递质等 ＋受体 激活腺苷酸环化酶（AC） Mg2+ ATP cAMP 蛋白磷酸化 KPA cAMP：环一磷酸腺苷 KPA：依赖 cAMP 蛋白激酶 生物学效应 6
图2.8受体一G蛋白一CAMP一KPA途径 上述过程的特点是：①经细胞膜受体：②G蛋白介导：③第二信使为cP:④三级放大 GD GT 图2-9受体-G蛋白示意图 (2)受体一G蛋白-DG/PKC途 (3)受体一G蛋白一IP/Ca系究 G蛋白中介 激素、递质等+受体 碳脂C(pC) DG:一酰甘油 PIP:- ·DG+IP R:三磷酸肌醇 PIP:磷脂 磷酸肌酚 PKC胞浆Ca2释放 PKC:蛋白激酶C 理生化反应 图2-10受体-G蛋白-IP/Ca2*系统 (4)受体一G蛋白一离子通道途径 如心肌细胞膜受体于ACh结合后激活了Gi,而使K开放，引起心肌的抑制。但G蛋白对 子通道的影响更多的是通过第二信使起作用，如视杆细胞有cGMP门控Na通道，可产生相 应的感受器电位 (二)具有酶活性的受体介导的信号转导 具有醇活性的受体有两类，即酪氨酸激酶受体(yrosine kinase receptor)和酪氨酸激酶 耦联受体。前者的特异性配体主要是各种生长因子，如神经营养因子、表皮生长因子、胰岛 样牛长因子等。与G蛋白受体介导的信号转导途径相比具有下列特点：①转导程简 单快捷：②无G蛋白参与：③与第 一 使物 无关： ④无胞内蛋白激酶激活 ⑤胞内激 的效应蛋白大多是转录因子，故产生的生物学效应是基因转录的调节。后者的配体多数是细 胞因子，如白介素、干扰素等。其特征是受体本身无碑的活性，但可激活具有酪氨酸激酵活 性的靶蛋白，从而参与基因表达的调控。 (三)通道幅联的受体介导的信号转导 通道理的受体哥可 结合特 的配体发挥受体的功能，同时又是通道，故又称 为配体门控的通道。如烟碱型乙酰胆碱受体(AChR)、谷氨酸的离子型受体、Y一氨基 酸型受体等。其整个信号转导过程只涉及膜功能改变，包括膜电位和兴奋性的改变，而没有 胞内其他信号分子的参与。因此，通常把胞外信号引起的靶细胞的这种反应称为快反应途径， >
图 2-8 受体－G 蛋白－cAMP－KPA 途径 上述过程的特点是:①经细胞膜受体;②Ｇ蛋白介导;③第二信使为 cAMP;④三级放大。 图 2-9 受体－G 蛋白示意图 （2）受体－G 蛋白－DG/PKC 途径 （3）受体－G蛋白－IP3/Ca 2+系统 Ｇ蛋白中介 激素、递质等 ＋受体 磷脂酶 C（PLC） PIP2 DG + IP3 + PKC 胞浆Ca2+释放 DG:二酰甘油 IP3:三磷酸肌醇 PIP2：磷脂酸二磷酸肌醇 PKC：蛋白激酶 C 生理生化反应 图 2-10 受体－G蛋白－IP3/Ca2+系统 （4）受体－G 蛋白－离子通道途径 如心肌细胞膜M2受体于ACh结合后激活了Gi，而使K+ 开放，引起心肌的抑制。但G蛋白对 离子通道的影响更多的是通过第二信使起作用，如视杆细胞有cGMP门控Na+ 通道，可产生相 应的感受器电位。 （二）具有酶活性的受体介导的信号转导 具有酶活性的受体有两类，即酪氨酸激酶受体（tyrosine kinase receptor）和酪氨酸激酶 耦联受体。前者的特异性配体主要是各种生长因子，如神经营养因子、表皮生长因子、胰岛 素样生长因子等。与 G 蛋白受体介导的信号转导途径相比，具有下列特点：①转导过程简 单快捷；②无 G 蛋白参与；③与第二信使物质无关；④无胞内蛋白激酶激活；⑤胞内激活 的效应蛋白大多是转录因子，故产生的生物学效应是基因转录的调节。后者的配体多数是细 胞因子，如白介素、干扰素等。其特征是受体本身无酶的活性，但可激活具有酪氨酸激酶活 性的靶蛋白，从而参与基因表达的调控。 （三）通道耦联的受体介导的信号转导 通道耦联的受体既可识别、结合特异的配体发挥受体的功能，同时又是通道，故又称 为配体门控的通道。如烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）、谷氨酸的离子型受体、γ－氨基丁 酸型受体等。其整个信号转导过程只涉及膜功能改变，包括膜电位和兴奋性的改变，而没有 胞内其他信号分子的参与。因此，通常把胞外信号引起的靶细胞的这种反应称为快反应途径， 7