1、第十一章第十一章細胞信號轉導通路細胞信號轉導通路的相互作用的相互作用一、細胞信號網絡的有關概念一、細胞信號網絡的有關概念 及其生物學功能及其生物學功能 多細胞生物體要成為一個整體，彼此多細胞生物體要成為一個整體，彼此之間必須能夠通過多種方式進行網絡通訊。之間必須能夠通過多種方式進行網絡通訊。在信號轉導過程中必需的蛋白，就形成信在信號轉導過程中必需的蛋白，就形成信號轉導網絡。號轉導網絡。(一一) 細胞膜受體蛋白細胞膜受體蛋白 作為信號傳感器發揮作用作為信號傳感器發揮作用 離子通道偶聯受體離子通道偶聯受體 很大的、同源的、很大的、同源的、多次跨膜的蛋白家族，改變質膜的離子多次跨膜的蛋白家族，改變質

2、膜的離子通透性通透性 gg蛋白偶聯受體蛋白偶聯受體 大的、較高同源性的、大的、較高同源性的、7次跨膜型蛋白家族，改變細胞內介質的次跨膜型蛋白家族，改變細胞內介質的濃度和質膜的離子通透性濃度和質膜的離子通透性 酶偶聯受體酶偶聯受體 異源性的、異源性的、單單次跨膜蛋白，次跨膜蛋白，引起靶蛋白的特異性位點磷酸化引起靶蛋白的特異性位點磷酸化(一一) 細胞內信號系統通過信號網絡傳遞信號細胞內信號系統通過信號網絡傳遞信號 第二信使第二信使 小分子的細胞內信號分子小分子的細胞內信號分子 細胞內信號轉導蛋白細胞內信號轉導蛋白 大分子的細胞內信號分子大分子的細胞內信號分子 中繼蛋白中繼蛋白 其作用僅僅是將信號傳

3、遞至下一級成員其作用僅僅是將信號傳遞至下一級成員 信使蛋白信使蛋白 其作用是將信號從細胞中的一個部分傳其作用是將信號從細胞中的一個部分傳遞至另一個部分遞至另一個部分 銜接蛋白銜接蛋白 其作用是將一個信號轉導蛋白與另一個其作用是將一個信號轉導蛋白與另一個相連，并不直接傳遞信號。相連，并不直接傳遞信號。 放大蛋白放大蛋白 其作用是極大地放大其接受到的信號其作用是極大地放大其接受到的信號 可形成信號轉導級聯可形成信號轉導級聯 傳感蛋白傳感蛋白 其作用是將信號轉換成另一種形式其作用是將信號轉換成另一種形式 是一個傳感器，又是一個放大器是一個傳感器，又是一個放大器 分岔蛋白分岔蛋白 其作用是將信號從一條

4、通路擴展至另一其作用是將信號從一條通路擴展至另一 條條 整合蛋白整合蛋白 其作用是從兩條或多條信號通路中接受其作用是從兩條或多條信號通路中接受 信號，并在其傳遞前進行整合信號，并在其傳遞前進行整合 潛在的基因調控蛋白潛在的基因調控蛋白 在細胞表面被活化的受體激活，然后轉在細胞表面被活化的受體激活，然后轉位到核促進基因轉錄位到核促進基因轉錄 調節蛋白調節蛋白 修飾細胞內信號蛋白的活性，調節該通修飾細胞內信號蛋白的活性，調節該通路信號轉導的強度路信號轉導的強度 錨定蛋白錨定蛋白 將一些特異性信號轉導蛋白限定于膜上將一些特異性信號轉導蛋白限定于膜上或細胞骨架中，使其定位于某精確位置或細胞骨架中，使其

5、定位于某精確位置二、細胞內信號轉導通路中的二、細胞內信號轉導通路中的“分子開關分子開關”(一一) 可逆性蛋白磷酸化可逆性蛋白磷酸化 ser/thr蛋白激酶蛋白激酶 tyr蛋白激酶蛋白激酶 蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶 普遍的調節方式普遍的調節方式 影響細胞功能的基本機制影響細胞功能的基本機制(二二) gtp結合蛋白結合蛋白 異三聚體異三聚體g蛋白蛋白 小分子小分子g蛋白蛋白 gtp結合型的激活態結合型的激活態 gdp結合型的失活態結合型的失活態 內源性內源性gtp酶活性酶活性三、細胞信號通路間交互作用的三、細胞信號通路間交互作用的 生物學基礎生物學基礎(一一) 細胞內信號轉導復合體可以增強反應的細胞內

6、信號轉導復合體可以增強反應的速度、效率以及特異性速度、效率以及特異性 細胞用來獲得信號轉導特異性的一細胞用來獲得信號轉導特異性的一個重要途徑就是個重要途徑就是骨架蛋白。骨架蛋白。 組成信號轉導復合體組成信號轉導復合體 避免避免細胞信號通路間不必要的細胞信號通路間不必要的交互作用交互作用 在某些情況下，在某些情況下，信號轉導復合體的信號轉導復合體的形成是暫時的，只形成是暫時的，只有在一個細胞外信有在一個細胞外信號分子將其激活后，號分子將其激活后，信號轉導蛋白才可信號轉導蛋白才可聚集在一個受體的聚集在一個受體的周圍。周圍。(二二) 蛋白結構域在信號蛋白分子蛋白結構域在信號蛋白分子 相互作用中作用相

7、互作用中作用 信號轉導復合體的形成依賴于各種高信號轉導復合體的形成依賴于各種高度保守的蛋白分子結合結構域。度保守的蛋白分子結合結構域。 銜接蛋白僅含有兩個或多個結合結構域銜接蛋白僅含有兩個或多個結合結構域 支架蛋白常含有多個結構域，其中每一支架蛋白常含有多個結構域，其中每一 個都于受體或信號個都于受體或信號轉導蛋白中的特定模轉導蛋白中的特定模 體結合。體結合。sh2域域 (src homology 2 domain) ： 約由約由100個氨基酸殘基組成。主要作個氨基酸殘基組成。主要作用是識別磷酸酪氨酸（用是識別磷酸酪氨酸（py）并與含磷酸酪）并與含磷酸酪氨酸的蛋白結合氨酸的蛋白結合。sh3域域(src homology 3 domain) ： 識別富含脯氨酸的識別富含脯氨酸的pxxp，并與含該，并與含該模體的蛋白結合。模體的蛋白結合。ph (pleckstrin homology)域：域： 由約由約120個氨基酸殘基組成，廣泛存在個氨基酸殘基組成，廣泛存在于從酵母到人類的信號轉導蛋白（已知見于從酵母到人類的信號轉導蛋白（已知見于于500多種）中。某些多種）中。某些ph域以高親和力結域以高親和力結合合肌醇磷脂肌醇磷脂(如如pi-4,5-p2、pi-3,4-p2、pi-3,4,5-p