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第十一章 细胞的信号转导习题集及参考答案

第十一章 细胞的信号转导习题集及参考答案
第十一章 细胞的信号转导习题集及参考答案

第十一章细胞的信号转导

一、名词解释

1、细胞通讯

2、受体

3、第一信使

4、第二信使

5、G 蛋白

6、蛋白激酶A

二、填空题

1、细胞膜表面受体主要有三类即、、和。

2、在细胞的信号转导中,第二信使主要有、、、和。

3、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为,引起血管,从而减轻的负荷和的需氧量。

三、选择题

1、能与胞外信号特异识别和结合,介导胞内信使生成,引起细胞产生效应的是( )。

A、载体蛋白

B、通道蛋白

C、受体

D、配体

2、下列不属于第二信使的是()。

A、cAMP

B、cGMP

C、DG

D、CO

3、下列关于信号分子的描述中,不正确的一项是()。

A、本身不参与催化反应

B、本身不具有酶的活性

C、能够传递信息

D、可作为酶作用的底物

4、生长因子是细胞内的()。

A、结构物质

B、能源物质

C、信息分子

D、酶

5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解,第一个被激活的酶是()。

A、蛋白激酶A

B、糖原合成酶

C、糖原磷酸化酶

D、腺苷酸环化酶

6、()不是细胞表面受体。

A、离子通道

B、酶连受体

C、G蛋白偶联受体

D、核受体

7、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化()。

A、蛋白激酶C

B、蛋白激酶A

C、蛋白激酶K

D、Ca2+激酶

8、在G蛋白中,α亚基的活性状态是()。

A、与GTP结合,与βγ分离

B、与GTP结合,与βγ聚合

C、与GDP结合,与βγ分离

D、与GDP结合,与βγ聚合

9、下面关于受体酪氨酸激酶的说法哪一个是错误的

A、是一种生长因子类受体

B、受体蛋白只有一次跨膜

C、与配体结合后两个受体相互靠近,相互激活

D、具有SH2结构域

10、在与配体结合后直接行使酶功能的受体是

A、生长因子受体

B、配体闸门离子通道

C、G蛋白偶联受体

D、细胞核受体

11、硝酸甘油治疗心脏病的原理在于

A、激活腺苷酸环化酶,生成cAMP

B、激活细胞膜上的GC,生成cGMP

C、分解生成NO,生成cGMP

D、激活PLC,生成DAG

12、霍乱杆菌引起急性腹泻是由于

A、G蛋白持续激活

B、G蛋白不能被激活

C、受体封闭

D、蛋白激酶PKC功能异常

13下面由cAMP激活的酶是

A、PTK

B、PKA

C、PKC

D、PKG

14下列物质是第二信使的是

A、G蛋白

B、NO

C、GTP

D、PKC

15下面关于钙调蛋白(CaM)的说法错误的是

A、是Ca2+信号系统中起重要作用

B、必须与Ca2+结合才能发挥作用

C、能使蛋白磷酸化

D、CaM激酶是它的靶酶之一16间接激活或抑制细胞膜表面结合的酶或离子通道的受体是

A、生长因子受体

B、配体闸门离子通道

C、G蛋白偶联受体

D、细胞核受体

17重症肌无力是由于

A、G蛋白功能下降

B、蛋白激酶功能异常

C、受体数目减少

D、受体数目增加

18、PIP2分解后生成的何种物质能促使钙离子的释放

A、IP3

B、DAG

C、CaM

D、PKC

19下面关于PKA的说法错误的是

A、它是G蛋白的效应蛋白

B、它由4个亚单位组成

C、它由cAMP激活

D、它可导致蛋白磷酸化

四、判断题

1、NO作为局部介质可激活靶细胞内可溶性鸟甘酸环化酶。()

2、亲脂性信号分子可穿过质膜,通过与胞内受体结合传递信息。()

3、细胞外信号分子都是通过细胞表面受体又进行跨膜信号传递的。()

4、G蛋白偶联受体都是7次跨膜的。()

5、G蛋白偶联受体被激活后,使相应的G蛋白解离成三个亚基,以进行信号传递。()

6、胞外信号通过跨膜受体才能转换成胞内信号。()

7、Ca2+是细胞内广泛存在的信使,细胞质中游离的Ca2+浓度比胞外高。()

8、DG结合于质膜上,可活化与质膜结合的蛋白激酶C。()

9、IP3与内质内上的IP3配体门钙通道结合,关闭钙通道,使胞内Ca2+浓度升高。()

10、硝酸甘油治疗心绞痛的作用原理是:硝酸甘油在体内转化成NO,从而可舒张血管,减轻心脏负荷和心肌的需氧量。()

五、简答题

1、NO的产生及其细胞信使作用?

2、G蛋白的类型有哪些?

3、简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。

六、论述题

1、cAMP信号系统的组成及其信号途径?

第十二章细胞的信号转导参考答案

一、名词解释

1、细胞通讯: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。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。

2、受体:一种能够识别和选择性地结合某种配体(信号分子)的大分子,当与配体结合后,通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学效应。

3、第一信使:一般将胞外信号分子称为第一信使。

4、第二信使:细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。细胞内重要的第二信使有:cAMP、cGMP、DAG、IP3等。第二信使在细胞信号转导中起重要作用,能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性,也控制着细胞的增殖、分化和生存,并参与基因转录的调节。

5、G 蛋白:由GTP控制活性的蛋白,当与GTP结合时具有活性,当与GDP结合时没有活性。既有单体形式(ras蛋白),也有三聚体形式(Gs蛋白)。在信号转导过程中起着分子开关的作用。

6、蛋白激酶A:称为依赖于cAMP的蛋白激酶A,是由四个亚基组成的复合物,其中两个是调节亚基,两个是催化亚基;PKA的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上,使蛋白质被磷酸化,被磷酸化的蛋白质可以调节下游靶蛋白的活性。

二、填空题

1、离子通道型受体,G蛋白偶联型受体,酶偶联的受体。

2、cAMP,cGMP,IP3,DG。

3、NO,舒张,心脏,心肌。

三、选择题

1、C;

2、D;

3、D;

4、C;

5、D;

6、D;

7、A;

8、A;

9、D;10、A;11、C;

12、A;18、B ;19、C;16、C;17、D;18、A;19、A。

四、判断题

1、√;

2、√;

3、√;

4、√;

5、√;

6、√;

7、×;

8、√;

9、×;10、√。

五、简答题

1、NO的产生及其细胞信使作用?

答案要点:NO是可溶性的气体,NO的产生与血管内皮细胞和神经细胞相关,血管内皮细胞接受乙酰胆碱,引起细胞内Ca2+浓度升高,激活一氧化氮合成酶,该酶以精氨酸为底物,以NADPH为电子供体,生成NO和胍氨酸。细胞释放NO,通过扩散快速透过细胞膜进入平滑肌细胞内,与胞质鸟苷酸环化酶活性中心的Fe2+结合,改变酶的构象,导致酶活性的增强和cGMP合成增多。cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+离子浓度,引起血管平滑肌的舒张,血管扩张、血流通畅。NO没有专门的储存及释放调节机制,靶细胞上NO的多少直接与NO的合成有关。

2、G蛋白的类型有哪些?

答案要点:G蛋白有两种类型一种是刺激型调节蛋白(Gs),另一种是抑制型调节蛋白(Gi)。二者结构和功能很相似,均由α、β和γ三个亚基组成,分子质量均为80~100000D,它们的β和γ亚基大小很相似,其α亚基也都有两个结合位点:一是结合GTP或基其类似物的位点,具有GTP酶活性,能够水解GTP;另一个是含有负价键的修饰位点,可被细胞毒素ADP核糖基化。二者的不同之处在于Gs的αS亚基能被霍乱毒素ADP核糖基化,而Gi的αi亚基能被百日咳毒素ADP核糖基化。Gs和Gi都调节其余相应受体的亲合性以及作用于腺苷酸环化酶,产生cAMP。

3、简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。

答案要点:G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多,也是最重要的倍转导系统,具有两个重要特点:⑴信号转导系统由三部分构成:①G蛋白偶联的受体,是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体;②G蛋白能与GTP结合被活化,可进一步激活其效应底物;③效应物:通常是腺苷酸环化酶,被激活后可提高细胞内环腺苷酸(cAMP)的浓度,可激活cAMP 依赖的蛋白激酶,引发一系列生物学效应。⑵产生第二信使。配体—受体复合物结合后,通过与G蛋白的偶联,在细胞内产生第二信使,从而将胞外信号跨膜传递到胞内,影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同,又可分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。

cAMP信号通路的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。该信号途径涉及的反应链可表示为:激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化化酶→cAMP →cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。

磷酯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,分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca2+和DG—PKC途径,实现细胞对外界信号的应答,因此,把这一信号系统又称为“双信使系统”。

六、论述题

2、cAMP信号系统的组成及其信号途径?

答案要点:1、组成:主要包括:Rs和Gs;Ri和Gi;腺苷酸不化酶;PKA;环腺苷酸磷酸二酯酶。2、信号途径主要有两种调节模型:Gs调节模型,当激素信号与Rs结合后,导致Rs构象改变,暴露出与Gs结合的位点,使激素-受体复合物与Gs结合,Gs的构象发生改变从而结合GTP而活化,导致腺苷酸环化酶活化,将ATP转化为cAMP,而GTP水解导致G蛋白构象恢复,终止了腺苷酸环化酶的作用。该信号途径为:激素→识别并与G蛋白偶联受体结合→激活G蛋白→活化腺苷酸环化酶→胞内的cAMP浓度升高→激活PKA→基因调控蛋白→基因转录。Gi调节模型,Gi对腺苷酸环化酶的抑制作用通过两个途径:一是通过α亚基与腺苷酸环化酶结合,直接抑制酶的活性;一是通过β和γ亚基复合物与游离的Gs的α亚基结合,阻断Gs的α亚基对腺苷酸酶的活化作用。

第七章 细胞信号转导异常与疾病-卢建

总字数:19,361 图:5 表:0 第七章细胞信号转导异常与疾病 第一节细胞信号转导系统概述 一、受体介导的细胞信号转导通路 二、细胞信号转导通路调节靶蛋白活性的主要方式 第二节信号转导异常发生的环节和机制 一、细胞外信号发放异常 二、受体或受体后信号转导异常 第三节与信号转导异常有关的疾病举例 一、胰岛素抵抗性糖尿病 二、肿瘤 三、心肌肥厚和心衰

第七章细胞信号转导异常与疾病 细胞信号转导系统(signal transduction system或cell signaling system)由能接收信号的特定受体、受体后的信号转导通路以及其作用的靶蛋白所组成。细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等作用,它们的异常与疾病,如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。受体和细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因,引起特定疾病的发生;亦可在疾病的过程中发挥作用,促进疾病的发展。细胞信号转导异常可以局限于单一成分(如特定受体)或某一环节,亦可同时或先后累及多个环节甚至多条信号转导途径,造成调节信号转导的网络失衡。对信号转导系统与疾病关系的研究不仅有助于阐明疾病的发生发展机制,还能为新药设计和发展新的治疗方法提供思路和作用靶点。 第一节细胞信号转导系统概述 信号转导过程包括细胞对信号的接受,细胞内信号转导通路的激活和信号在细胞内的传递。激活的信号转导通路对其靶蛋白的表达或活性/功能的调节,如导致如离子通道的开闭、蛋白质可逆磷酸化反应以及基因表达改变等,导致一系列生物效应。 一、受体介导的细胞信号转导通路 细胞的信号包括化学信号和物理信号,物理信号包括射线、紫外线、光信号、电信号、机械信号(摩擦力、压力、牵张力以及血液在血管中流动所产生的切应力等)以及细胞的冷热刺激等。已证明物理信号能激活细胞内的信号转导通路,但是与化学信号相比,目前多数物理信号是如何被细胞接受和启动细胞内信号转导的尚不清楚。 化学信号又被称为配体(ligand),它们包括:①可溶性的化学分子如激素、神经递质和神经肽、细胞生长因子和细胞因子、局部化学介质如前列腺素、细胞

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。 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+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。

细胞生物学信号转导练习题

选择题:请在以下每题中选出正确答案,每题正确答案为1-6个,多选和少选均不得分 1. NO直接作用于 A.腺苷酸环化酶 B.鸟苷酸环化酶 C.钙离子门控通道 2. 以下哪一类细胞可释放NO A.心肌细胞 B.血管内皮细胞 C.血管平滑肌细胞 3. 硝酸甘油作为治疗心绞痛的药物是因为它 A.具有镇痛作用 B.抗乙酰胆碱 C.能在体内转换为NO 4. 胞内受体A.是一类基因调控蛋白 B.可结合到转录增强子上 C.是一类蛋白激酶 D.是一类第二信使 5. 受体酪氨酸激酶RTK A.为单次跨膜蛋白 B.接受配体后发生二聚化 C.能自磷酸化胞内段 D.可激活Ras 6. Sos属于 A.接头蛋白(adaptor) B.Ras的鸟苷酸交换因子(GEF) C.Ras的GTP酶活化蛋白(GAP) 7. 以下哪些不属于G蛋白 A.Ras B.微管蛋白β亚基 C.视蛋白 8. PKC以非活性形式分布于细胞溶质中,当细胞之中的哪一种离子浓度升高时,PKC转位到质膜内表面

C.钾离子 D.钠离子 9. Ca2+载体——离子霉素(ionomycin)能够模拟哪一种第二信使的作用 A.IP3 B.IP2 C.DG 10. 在磷脂酰肌醇信号通路中,质膜上的磷脂酶C(PLC-β)水解4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2),产生哪两个两个第二信使 A.1,4,5-三磷酸肌醇(IP3) B.DAG C.4,5-二磷酸肌醇(IP2) 11. 在磷脂酰肌醇信号通路中,G蛋白的直接效应酶是 A.腺苷酸环化酶 B.磷脂酶C-β C.蛋白激酶C 12. 蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA)由两个催化亚基和两个调节亚基组成,cAMP能够与酶的哪一部分结合 A.催化亚基 B.调节亚基 13. 在cAMP信号途径中,环腺苷酸磷酸二酯酶(cAMP phosphodiesterase)的作用是 A.催化ATP生成cAMP B.催化ADP生成cAMP C.降解cAMP生成5’-AMP 14. 在cAMP信号途径中,G蛋白的直接效应酶是 A.蛋白激酶A B.腺苷酸环化酶 C.蛋白激酶C 15. 以下哪一种感觉不是由G蛋白偶联型受体介导的 A.听觉 B.味觉 C.视觉 D.嗅觉 16. G蛋白的GTP酶活化蛋白GAP(GTPase activating protein)可 A.激活G蛋白

第十一章 细胞的信号转导习题集及参考答案

第十一章细胞的信号转导 一、名词解释 1、细胞通讯 2、受体 3、第一信使 4、第二信使 5、G 蛋白 6、蛋白激酶A 二、填空题 1、细胞膜表面受体主要有三类即、、和。 2、在细胞的信号转导中,第二信使主要有、、、和。 3、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为,引起血管,从而减轻的负荷和的需氧量。 三、选择题 1、能与胞外信号特异识别和结合,介导胞内信使生成,引起细胞产生效应的是( )。 A、载体蛋白 B、通道蛋白 C、受体 D、配体 2、下列不属于第二信使的是()。 A、cAMP B、cGMP C、DG D、CO 3、下列关于信号分子的描述中,不正确的一项是()。 A、本身不参与催化反应 B、本身不具有酶的活性 C、能够传递信息 D、可作为酶作用的底物 4、生长因子是细胞内的()。 A、结构物质 B、能源物质 C、信息分子 D、酶 5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解,第一个被激活的酶是()。 A、蛋白激酶A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸环化酶 6、()不是细胞表面受体。 A、离子通道 B、酶连受体 C、G蛋白偶联受体 D、核受体 7、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化()。 A、蛋白激酶C B、蛋白激酶A C、蛋白激酶K D、Ca2+激酶 8、在G蛋白中,α亚基的活性状态是()。 A、与GTP结合,与βγ分离 B、与GTP结合,与βγ聚合 C、与GDP结合,与βγ分离 D、与GDP结合,与βγ聚合

9、下面关于受体酪氨酸激酶的说法哪一个是错误的 A、是一种生长因子类受体 B、受体蛋白只有一次跨膜 C、与配体结合后两个受体相互靠近,相互激活 D、具有SH2结构域 10、在与配体结合后直接行使酶功能的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 11、硝酸甘油治疗心脏病的原理在于 A、激活腺苷酸环化酶,生成cAMP B、激活细胞膜上的GC,生成cGMP C、分解生成NO,生成cGMP D、激活PLC,生成DAG 12、霍乱杆菌引起急性腹泻是由于 A、G蛋白持续激活 B、G蛋白不能被激活 C、受体封闭 D、蛋白激酶PKC功能异常 13下面由cAMP激活的酶是 A、PTK B、PKA C、PKC D、PKG 14下列物质是第二信使的是 A、G蛋白 B、NO C、GTP D、PKC 15下面关于钙调蛋白(CaM)的说法错误的是 A、是Ca2+信号系统中起重要作用 B、必须与Ca2+结合才能发挥作用 C、能使蛋白磷酸化 D、CaM激酶是它的靶酶之一16间接激活或抑制细胞膜表面结合的酶或离子通道的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 17重症肌无力是由于 A、G蛋白功能下降

细胞信号转导

第十一章 细胞信号 众所周知,多细胞生物体由不同种类特化的数以亿计的细胞组成。在这个繁忙而有序的细胞社会里,各种细胞既要明确分工,又要保持相互协调。应该指出,细胞间的这种协调作用从多细胞生物体存在的那一天起就已经存在了。但直到20世纪70年代中期,即人类社会的通讯技术产生多年以后,人们才开始真正意识到生物体内要想保证细胞间的相互影响和协调一致,同样需要有信号的传输或信息的交流,由此产生了细胞通讯(细胞信号)这一概念。进一步的研究发现,细胞通讯与人类社会的通讯有异曲同工之妙:由发射方(各种信号产生细胞)发出信号,接收方(靶细胞)通过特殊的机制识别并接收信号后,做出相关应答(产生各种生理效应)。本章将对这个过程中的细节问题加以详述。 11.1 细胞间信号 11.1.1 细胞间通讯类型 生物体的生长、发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及它们各种生理活动的协调,都需要有高精确度、高效率的胞间通讯机制,否则生物体内众多的细胞将对自己的去向感到无所适从。细胞通讯(cell communication )是指:生物有机体为达到功能上的协调统一而建立的细胞间的信息交流,从而使之成为生命的统一体,以便对多变的外界环境做出综合性的反应。细胞主要通过两种方式完成这种信号传递:细胞间(或细胞与基质间)的直接接触通讯(图11-1-A 、B );不依赖于细胞接触的通讯(分泌化学信号)(图11-1-C )。 图11-1 细胞间的信号分子传递方式 A.结合信号分子的信号传递; B.间隙连接中的信号传递; C.分泌信号分子的信号传递(引自 B.Albert,等) 11.1.1.1 胞间的直接接触 通过胞间的直接接触完成信号传递又可分为两种类型: ⑴膜表面分子接触信号传递 是指细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别(cell recognition )。此类信号传递的特点是信号分子结合在细胞质膜上,通过细胞间的直接接触将信号传递给靶细胞。细胞识别及粘合的工作与此有关。 细胞的识别与粘合无论对于单细胞生

细胞信号转导异常与疾病

细胞信号转导异常与疾病 【简介】 细胞通过受体感受胞外信号分子的刺激,经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能,该过程称为细胞信号转导。水溶性信号分子及某些脂溶性信号分子不能穿过细胞膜,通过与膜表面受体相结合而激活细胞内信号分子,经信号转导的级联反应将细胞外信号传递至胞浆或核内,调节靶细胞功能,该过程称为跨膜信号转导。脂溶性信号分子能穿过细胞膜,与位于胞浆或核内的受体相结合并激活之,活化的受体作为转录因子,改变靶基因的转录活性而诱导细胞特定的应答反应。在病理情况下,细胞信号转导途径中一个或多个环节异常,可导致细胞代谢及功能紊乱或生长发育异常。近年来,人们已经认识到大多数疾病与细胞外或细胞内的信号转导异常有关。信号转导治疗的概念进入了现代药物研究的最前沿。 【要求】 掌握细胞信号转导的概念、跨膜信号转导的概念,掌握细胞信号转导的主要途径 熟悉细胞信号转导障碍与疾病的关系 了解细胞信号转导调控与疾病防治措施 细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等多方面的作用,它们的异常与疾病,如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。受体和细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因,引起特定疾病的发生;亦可在疾病的过程中发挥作用,促进疾病的发展。某些信号转导蛋白的基因突变或多态性虽然并不能导致疾病,但它们在决定疾病的严重程度以及疾病对药物的敏感性方面起重要作用。细胞信号转导异常可以局限于单一成分(如特定受体)或某一环节,亦可同时或先后累及多个环节甚至多条信号转导途径,造成调节信号转导的网络失衡。对信号转导系统与疾病关系的研究不仅有助于阐明疾病的发生发展机制,还能为新药设计和发展新的治疗方法提供思路和作用靶点。 第一节细胞信号转导系统概述 生物的细胞每时每刻都在接触着来自细胞内或者细胞外的各种各样信号。细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激,经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能,这一过程称为细胞信号转导(cell signal transduction)。典型的细胞信号转导过程通常包括①信号发放:细胞合成和分泌各种信号分子;②接受信号:靶细胞上的特异受体接受信号并启动细胞内的信号转导;③信号转导:通过多个信号转导通路调节细胞代谢、功能及基因表达;④信号的中止:信号的去除及细胞反应的终止。 一、信号以及细胞转导信号的要素 (一)细胞信号的种类 一般说来,能够介导细胞反应的各种刺激都称为细胞信号。细胞信号按照其形式不同可分为物理信号、化学信号和生物信号。生物细胞所接受的信号有多种多样,从这些信号的自然性质来说,可以分为物理信号、化学信号和生物学信号等几大类,它们包括光、热、紫外线、X-射线、离子、过氧化氢、不稳定的氧化还原化学物质、生长因子、分化因子、神经递质和激素等等。在这些信号中,最经常、最普遍、最广泛的信号应该说是化学信号。 化学信号种类繁多,包括激素(hormone)、神经递质(nerve mediator)、细胞因子

七细胞信号转导异常与疾病版

第七章细胞信号转导异常与疾病 一.选择题 (一).A型题 1.下列关于细胞信号转导的叙述哪项是不正确的? A.不同的信号转导通路之间具有相互联系作用 B.细胞受体分为膜受体和核受体 C.酪氨酸蛋白激酶型受体属于核受体 D.细胞信号转导过程是由细胞内一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能变化来实现的E.细胞内信使分子能激活细胞内受体和蛋白激酶 2.下列关于细胞信号转导的叙述哪项是错误的? A.机体所有生命活动都是在细胞信号转导和调控下进行的 B.细胞通过受体感受胞外信息分子的刺激,经细胞内信号转导系统的转换而影响生物学功能 C.不溶性信息分子需要与膜表面的特殊受体相结合,才能启动细胞信号转导过程 D.脂溶性信息分子需与胞外或核内受体结合,启动细胞信号转导过程 E.G蛋白介导的细胞信号转导途径中,其配体以生长因子为代表 3.有关G蛋白叙述哪项是不正确的? A.G蛋白是指与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质家族 B.G蛋白是由αβγ亚单位组成的异三聚体 C.Gα上的GTP被GDP取代,这是G蛋白激活的关键步骤 D.小分子G蛋白只具有G蛋白α亚基的功能 E.G蛋白偶联受体由单一肽链7次穿越细胞膜

4.信号转导通路对靶蛋白调节最重要的方式是 A.通过G蛋白调节B.通过可逆性磷酸化调节C.通过配体调节 D.通过受体数量调节E.通过受体亲和力调节 5.迄今发现的最大受体超家族是 A.GPCR超家族B.细胞因子受体超家族C.酪氨酸蛋白激酶型受体家族 D.离子通道型受体家族E.PSTK型受体家族 6.调节细胞增殖与肥大最主要的途径是 A. DG-蛋白激酶C途径 B. 受体酪氨酸蛋白激酶途径 C. 腺苷酸环化酶途径 D. 非受体酪氨酸蛋白激酶途径 E. 鸟氨酸环化酶途径 7.下列关于PI-3K-PKB通路的叙述错误的是 A.活化的PI-3K产物可激活磷脂酰肌醇依赖性激酶PKD1 B.在胰岛素调节糖代谢中发挥重要作用 C.在PI-3K-PKB通路中有PLCγ的激活 D.可促进细胞存活和抗凋亡 E.可参与调节细胞的变形和运动 8.下列关于信号转导异常原因的叙述哪项是不正确的? A.通过Toll样受体家族成员激活细胞内信号转导通路,在病原体感染引起的免疫和炎症反应中起重要作用 B.体内某些信号转导成分是致癌物作用的靶点 C.TSHR的失活性突变可造成TSH抵抗征,患者表现为甲状腺功能减退 D.常染色体显性遗传的甲亢患者常常伴有TSHR的失活性突变 E.自身免疫性受体病是由于患者体内产生了抗某种自身受体的抗体所致

第七章 细胞信号转导异常与疾病

第七章细胞信号转导异常与疾病 一、单选题 1.下列哪项不属于典型的膜受体 ( ) A.乙酰胆碱受体 B.异丙肾上腺素受体 C.胰岛素受体 D.γ干扰素受体 E.糖皮质激素受体 2.介导去甲肾上腺素作用的受体属于 ( ) A.离子通道受体 B.G蛋白偶联受体 C.受体酪氨酸蛋白激酶 D.核受体 E.细胞粘附受体 3.核受体本质是配体激活的 ( ) A.丝/苏氨酸蛋白激酶 B.酪氨酸蛋白激酶 C.离子通道受体 D.转录因子 E.效应器 4.信号转导系统对靶蛋白调节的最重要方式是通过 ( ) A.DNA的甲基化 B.蛋白质的糖基化 C.DNA的乙酰化 D.蛋白质可逆的磷酸化 E.蛋白质的磷酸化 5.激素抵抗综合征是由于 ( ) A.激素合成减少 B.激素降解过多 C.靶细胞对激素反应性降低 D.靶细胞对激素反应性过高 E.以上都不是 6.毒性甲状腺肿(Graves病)的主要信号转导异常是 ( ) A.促甲状腺素分泌减少 B.促甲状腺素受体下调或减敏 C.Gs含量减少 D.促甲状腺激素(TSH)受体刺激性抗体的作用 E.TSH受体阻断性抗体的作用 7.霍乱毒素对G蛋白的作用是 ( ) A.促进Gs与受体结合 B.刺激Gs生成 C.使Gs的GTP酶活性增高

D.使Gs的GTP酶活性抑制或丧失 E.抑制Gi与受体结合 8.下列哪项不是激活NF- KB的因素 ( ) A.TNF B.病毒 C.糖皮质激素 D.活性氧 E.内毒素 9.肿瘤中小G蛋白Ras最常见的突变可导致 ( ) A.Ras的表达减少 B.Ras的失活 C.Ras与GDP解离障碍 D.Ras自身的GTP酶活性降低 E.Ras激活ERK通路的能力降低 10.家族性肾性尿崩症发病的关键环节是 ( ) A.腺垂体合成和分泌ADH减少 B.肾髓质病变使肾小管上皮细胞对ADH反应性降低 C.基因突变使ADH受体介导的信号转导障碍 D.基因突变使腺苷酸环化酶含量减少 E.肾小管上皮细胞上的水通道增多 11.肿瘤的细胞信号转导异常有 ( ) A.生长因子分泌过多 B.生长因子受体过度激活 C.Ras持续激活 D.抑制细胞增殖的信号减弱 E.以上都是 12.死亡受体(如I型TNFa受体)介导细胞凋亡主要通过激活 ( ) A.蛋白激酶A(PKA) B.Ca2+/钙调素依赖性蛋白激酶 C.蛋白激酶C(PKC) D.NF-kB E.caspases 二、问答题 1.简述细胞信号转导系统的组成、生理作用及异常的病理意义。 2.试述信号转导通路的异常与肿瘤发生发展的关系。 3.何谓自身免疫性受体病,举例说明受体自身抗体的种类和作用。 4.试述激素抵抗综合征的发生机制。 5.信号转导障碍在疾病发生和发展中起什么作用? 6.简述糖皮质激素的抗炎机制。 7.试从激素、受体以及信号转导通路调节的靶蛋白这几个不同层次阐述尿崩症的发生机制。 8.简述受体调节的类型和生理病理意义。 9.试述信号转导改变在高血压心肌肥厚发生中的作 用。 10.以LPS的信号转导为例,简述信号转导与炎症启动和放大的关系。

细胞生物学简答题整理

1、简述G蛋白偶联受体所介导得信号通路得异同 G蛋白偶联受体所介导信号通路分为三类: ①激活离子通道;②激活或抑制腺苷酸环化酶,以cAMP为第二信使;③激活磷脂酶C ,以IP3 与DAG 作为双信使 激活离子通道: 当受体与配体结合被激活后,通过偶联G蛋白得分子开关作用,调控跨膜离子通道得开启与关闭,进而调节靶细胞得活性。 激活或抑制腺苷酸环化酸得cAMP信号通路: 细胞外信号(激素,第一信使)与相应G蛋白偶联得受体结合,导致细胞内第二信使cAMP得水平变化而引起细胞反应得信号通路。腺苷环化酶调节胞内cAMP得水平,cAMP被环腺苷酸磷酸二酯酶降解清除。 cAMP信号通路主要就是通过活化cAMP依赖性蛋白激酶A (PKA) ,激活靶酶开启

基因表达,从而表现出不同得效应. 蛋白激酶A 由2个催化亚基与2个调节亚基组成,cAM P得结合可改变调节亚基得构象,释放催化亚基产生活性。 蛋白激酶A被激活后,一方面通过对底物蛋白得磷酸化,引起细胞对胞外信号得快速反应;另一方面,其催化亚基可进入细胞核,磷酸化cAMP应答元件结合蛋白(CREB)得丝氨酸残基.磷酸化得CREB蛋白被激活,它作为基因转录得调节蛋白识别并结合到靶细胞得cA MP应答元件(CRE) 启动靶基因得转录,引起细胞缓慢得应答反应。 cAMP信号通路中得缓慢反应过程:激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→ cAMP依赖得蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。 cAMP就是由腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)催化合成得,腺苷酸环化酶为跨膜12次得糖蛋白,在Mg2+或Mn2+存在下能催化ATP生成cAMP;细胞内得环腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)可降解cAMP生成5'-AMP,导致细胞内cAMP水平下降。因此,细胞内cAMP得浓度受控于腺苷酸环化酶与PDE得共同作用). cAMP信号调控系统由质膜上得5种成分组成:刺激型激素受体(Rs)、抑制型激素受体(Ri)、刺激型G蛋白(Gs)、抑制型G蛋白(Gi)、腺苷酸环化酶(E).Gs与Gi得β、γ亚基相同,而α亚基不同决定了对激素对腺苷酸环化酶得作用不同。 Gs得调节作用:当细胞没有受到激素刺激时,Gs处于非活化状态,G蛋白得亚基与GDP结合,此时

细胞信号转导1章

第一篇基础篇 第一章绪论 1.细胞信号转导研究的内容、任务和意义 生物体的生长发育主要受遗传信息及环境变化信息的调节控制。遗传基因决定个体发育的基本模式,其实现在很大程度上受控于环境的刺激或环境信息;其中,对于细胞而言,环境信息包括生物体的外界环境和体内环境信息两个方面。有人认为,在遗传密码破译及转录、翻译的基本规律获得突破之后,如何控制细胞的基因表达及增殖、分化、发育就成为生物学的最大挑战;环境刺激在此过程中起着重要的调节作用,这就是目前称之为“细胞信号转导”(singal transduction)研究的主要内容,它研究细脑感受、转导环境刺激的分子途径及其在生物个体发育过程中如何调节基因表达和代谢生理反应。 人们早巳开始意识到,生物体内存在调节物质和能量代谢的信号系统。生物细胞内进行着十分错综复杂的新陈代谢过程。有人曾将发生在细胞内的复杂代谢反应用电路形式显示出来,看起来就像一个迷官。如果细胞对复杂的代谢过程没有精巧的调节控制机制,那是不可思议的。100多年前,法国生理学家claude Bernard就对生理参数稳定性有深刻的理解,他认为“内环境的恒定性是有机体自出和独立生存的基本条件”。当外界环境改变和有机体本身状态改变时,内环境的恒定即可能遭到破坏,如果细胞本能进行调节控制,恢复恒定,生物体就不可能生存下去。1929年,美国生理学家w.B.Cannon提出体内“恒稳态”(homeostasis)的概念,来表示生物体内不断通过复杂的调节过程所建立起来的动态平衡。最初“恒稳态”是指人体中体温、血压、血统、血糖等参数的相对恒定状态。“恒稳态。的一个明显的例子是正常细胞在代谢过程中,其中间产物很少堆积,这种堆积常常是有害的,甚至是致命的。正常细胞代谢速率被调情控制在—个十分精密的范围内,使得各种物质浓度处于执行功能所需的最适状态。 生物细胞的信号系统,在代谢调节控制广起重要的作用,因为生物体内的大分子、细胞器、细胞、组织和器官在空间上是相互隔离的,生物体与环境之间更是如此。根据信息论的基本观点两个空间隔离的组分之间的相互影响和相互协调一致,不管是采取何种方式,都必须有信号的传输或信息的交流。因此,生物体在新陈代谢时,不但有物质与能量的变化,即存在物质流与能景流外,还存在信息流。我国著名生物学家贝时璋教授指出:“什么是生命活动?根据生物物理学的观点。无非是自然界三个量综合运动的表现,即物质、能量和信息在生命系统中无时无刻地在变化,这三个量有组织、有秩序的活动,是生命的基础”。而正是这个信息流,起着调控物质与能量代谢的做用。所以著名物理学家薛定谔在讨论“生命是什么”这个问题时,更进一步提出“生命的基本问题是信息问题”这一论点。 高等生物中的内分泌激素系统、神经系统、免疫系统等是人们早已认知的生物信号系统,并曾称之为“细胞通讯”。自本世纪下半叶以来,一方面受到信息论、控制论现代科学思想的影响;另一方面随着生物学本身对激素、神经递质等生物体内细胞间信号分子作用机理研究的深入,以及生物外环境——光、声、辐射、电磁场、温度、水分、气体、甚至病原微生物等对生物体及其细胞代谢、生长发育在细胞及分子水平作用机理研究的深入,人们对生物信息流认识有了长足的进步。究的深入,人们对生物信息流的认识有了长足的进步。如:1955年Sutherland提出cAMP为第二信使学说以来,揭开了胞间激素信使向胞内信使转导过程研究的新篇章;70年代初,Ca2+受体蛋白——钙调素(calmodulin)的发现及其功能研究使Rasmussen在1978年提出ca2+第二信使学说;而后,质膜肌醇磷脂代谢途径产生的另外两个胞内信使—一IP3与DG也在1983—1984年被Berridge等人阐明;在此期间,激素、生长因子、神经递质受体的研究,G蛋白的发现,依赖胞内信使的蛋白质磷酸化的研究及其

第七章 细胞信号转导习题及答案

第七章细胞信号转导 一、英译中(Translate) 1.primary messenger() 2.calcium homeostasis() 3. cell surface receptor() 4. protein kinase,PK() 5. ion-channel-linded receptor() 6. adenylyte cyclase() 7. diacylglycerol,DAG() 8. calcium-dependent protein kinase,CDPK() 9. heterotrimeric GTP binding protein() 10.cross talk() 11.extracellular domain() 12.amplitude modulation() 二、中译英(Translate) 1、细胞信号转导() 2、配体() 3、钙调素() 4、GTP结合蛋白() 5、第二信使() 6、G蛋白连接受体() 7、三磷酸肌醇()

8、蛋白磷酸酶() 9、类受体蛋白激酶() 10、级联() 11、受体酪氨酸激酶() 12、跨膜 螺旋() 13、胞内蛋白激酶催化结构域() 14、调敏机制() 三、名词解释(Explain the glossary) 1、细胞信号转导 2、受体 3. calmodulin 4. signal transduction 四、是非题(对的打“√”,错的打“×”)(True or false) 1、土壤干旱时,植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙 离子等一系列信号转导,其中ABA是第二信使。() 2、植物细胞中不具有G蛋白连接受体。() 3、G蛋白具有放大信号作用。() 4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降.() 5、少数植物具有双信使系统。() 6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。() 7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方 式。() 8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长 壁。() 五、选择题(Choose the best answer for each question)

细胞生物学十二章 细胞的信号传导

受体 定义原 理 分 类 类 型 一类 存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质,能特异性识别并结合胞外信号分子进而激活胞内一系列生物识 别 和 结 合 配 体 , 触 发 整 个 信 号 传 导 过 程 膜 受 体 离 子 通 道 型 受 体 组成作用原理 家 族 特点位置及组成代表由多个亚 基组成的 多聚体, 每个亚基 具有2、4、 5个跨膜 域,亚基 在胞膜上 组装成环 状、中间 可通过离 子的孔道 有受体与离子通道耦 连的特点:离子通道 型受体与配体结合, 离子通道在数毫秒内 打开,在胞内形成离 子流和电效应,导致 膜电位变化信息转导 反应是一种快速反 应,组要在神经系统 突触反应中起控制作 用 Ⅰ 型 受 体 超 家 族 通过其 胞外区 域与配 体结合 常存在于神经元和神经肌肉 接头处,有α2、β、γ、δ 五个亚基(40~58kD,各含4~5 个长度不同的跨膜区域,第二 跨膜区共同构成Na+通道内 壁) 烟碱型 乙酰胆 碱受体 nAchR 结合位点位于α亚基的N末 端区域,每个亚基的胞外区域 有糖基化位点,其中3个亚基 的胞外段所共有的一组氨基 酸在确定通道对离子选择性 作用起重要作用 乙酰胆 碱 AchR Ⅱ型及Ⅲ 型受体超 家族 组成受体的亚基均有6 个跨膜区域,其中有两 个跨膜区域的氨基酸 组成具有高度同源性 受体与配体的结合部 位在细胞膜 光受体、嗅神经 受体(Ⅱ型)肌 浆网膜上的Ca+ 通道(Ⅲ型)G组成构造G蛋白作用机理 细胞外信号(第一信使) 定义原理分类原 因 类型合成部位代表细胞作用特点 由细胞分泌的、能够调节机体功能的一大类生物活性物质,是细胞通讯的信号 一级结 构或空 间构象 中携带 某些信 息,与位 于细胞 膜或胞 浆内特 定受体 结合 胞外信 号的特 点和作 用方式 激素内分泌细胞 胰岛素,甲状腺素,肾 上腺素 距离远,范围大,持 续时间长 神经递 质 神经元的突触 前膜终端 乙酰胆碱,去甲肾上腺 素 作用时间和作用距 离短 局部化 学介质 某些细胞 生长因子,前列腺素, 一氧化氮 不进入血液,通过细 胞外液的介导作用 于靶细胞与受体 结合后 细胞所 产生的 效应 激动剂 Ⅰ型激动剂产生的细胞效应与内源性配体相当或更强 Ⅱ型激动剂增强内源性配体对细胞的作用 拮抗剂 Ⅰ型拮抗剂阻断或减弱内源性配体对细胞的效应 Ⅱ型拮抗剂阻断或减弱内源性配体对细胞的效应

病理生理学病理生理学试题-细胞信号传导与疾病考试卷模拟考试题

《病理生理学试题-细胞信号传导与 疾病》 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、G 蛋白偶联受体的结构特征为跨膜( ) A.4次 B.5次 C.6次 D.7次 E.8次 2、具有GTP 酶活性的G 蛋白是( ) A.G α B.G β C.G γ D.G S E.Gi 3、内皮素受体与G qa 结合后可激活( ) A.磷 脂 酶A B.磷 脂 酶B C.磷脂酶C D.磷脂酶。 E.磷脂酶E 4、三磷酸肌醇促进细胞内质网释出( ) A.H+ B.Na+ C.K+ D.Ca2+ E.Fe3+ 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------

5、甘油二酯与钙协调促进下列何种蛋白激酶活化?() A.PKA B.PKB C.PKC D.PK E.PKE 6、Ras蛋白可激活() A.PLC B.PKC C.Raf D.IP3 E.DG 7、细胞外信号调节激酶(ERK)促进下列何种因子磷酸化?() A.Ap-1 B.NF- B C.表皮生长因子 D.血清反应因子 E.血小板源生长因子 8、干扰素的信号转导途径系通过() A.G蛋白介导途径 B.腺苷酸环化酶途径 C.受体酪氨酸蛋白激酶途径 D.非受体酪氨酸蛋白激酶途径 E.鸟氨酸环化酶途径 9、不能与热休克蛋白(HSP)结合的受体是() A.糖皮质激素受体 B.盐皮质激素受体 C.甲状腺素受体 D.雄激素受体 E.雌激素受体 10、家族性高胆固醇血症的发生是由于下列哪一种受体发生异常?() A.胆固醇受体 B.甘油三酯受体 C.低密度脂蛋白受体 D.高密度脂蛋白受体 E.低密度脂蛋白受体 11、甲状腺素抵抗综合征是由于下列何型甲状腺素受体突变所致?()

第九版病理生理学第十章细胞信号转导异常与疾病考点剖析

第九版病理生理学第十章细胞信号转导异常与疾病考点剖析 内容提要: 笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本,结合40余年的病理生理学教学经验,编写了第九版病理生理学各章必考的考点剖析,共二十章。本章为第十章细胞信号转导异常与疾病。本章考点剖析有重点难点、名词解释(4)、简述题(14)、填空题(4)。适用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等专业等学生学习病理生理学使用,也适用于临床执业医师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。 目录 第十章细胞信号转导异常与疾病 第一节概述 第二节细胞信号转导异常的机制 第三节细胞信号转导异常与疾病 第四节细胞信号转导异常相关疾病防治的病理生理基础 重点难点 掌握:细胞信号转导的概念、细胞信号转导异常的发生机制。 熟悉:细胞信号转导的基本过程及调节;细胞信号转导不同环节的异常与疾病的关系。 了解:细胞信号转导调控与疾病防治的病理生理基础。 一、名词解释(4) 1、细胞信号转导: 是指细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激,经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能的过程。 2、G蛋白: 指可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质家族 3、细胞增殖周期: 是指增殖细胞从上一次分裂结束到下一次分裂终了的间隔时间。 4、细胞凋亡: 是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。 二、简述题(14) 1、G蛋白偶联受体介导的细胞信号转导有哪些途径? 答:该信号转导途径通过配体作用于G蛋白偶联受体(GPCR)实现。GPCR配体包括多种激素(去甲肾上腺素、抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素等)、神经递质和神经肽、趋化因子以及光、气味等,它们在细胞生长、分化、代谢和组织器官的功能调控中发挥重要作用。此外,GPCR还介导多种药物,如B肾上腺素受体阻断剂、组胺拮抗剂、抗胆碱能药物、阿片制剂等的作用。 2、酪氨酸蛋白激酶受体介导的细胞信号转导有哪些途径? 答:受体酪氨酸蛋白激酶(RPTK)配体以生长因子为代表,主要有表皮生长因子、血小板源生长因子、血管内皮细胞生长因子等,与生长、分化、免疫、肿瘤等有密切关系。转导途径有(1)经Ras蛋白激活丝裂原活化蛋白激酶。(2)经PLCr激活蛋白激酶C。(3)经磷脂酰肌醇-3激酶激活蛋白激酶B,从而引发相应的生物学效应。 3、简述糖皮质激素受体介导的细胞信号转导途径。 答:糖皮质激素受体位于胞质,与热休克蛋白结合存在。配体与受体结合使热休克蛋

细胞生物学笔记-信号转导

细胞的信号转导 信号转导(signal transduction):指在信号传递中,细胞将细胞外的信号分子携带的信息转变为细胞内信号的过程 完整的信号传递程序: 1、合成信号分子; 2、细胞释放信号分子; 3、信号分子向靶细胞转运; 4、信号分子与特异受体结合; 5、转化为细胞内的信号,以完成其生理作用; 6、终止信号分子的作用; 第一节、细胞外信号 1、由细胞分泌的、能够调节机体功能的一大类生物活性物质。如:配体 2、配体的概念: 指细胞外的信号分子,或凡能与受体结合并产生效应的物质。 3、配体的类型:1)水溶性配体:N 递质、生长因子、肽类激素 2)脂溶性配体:甲状腺素、性激素、肾上腺激素 4、第一信使:指配体,即细胞外来的信号分子。 第二节、受体 一、受体的概念:细胞膜上或细胞内一类特殊的蛋白质,能选择性地和细胞外环境中特定的活性物质结合,从而引起细胞内的一系列效应。 二、受体的类型:细胞表面受体胞内受体(胞浆和核内) 1、细胞表面受体类型 1) 离子通道偶联受体: 特点:本身既有信号结合位点又是离子通道 组成:几个亚单位组成的多聚体,亚单位上配体的结合部位,中间围成离子通道,通道的“开”关受细胞外配体的调节。 2) 酶偶联受体:或称催化受体、生长因子类受体,既是受体,又是“酶”。 特点:N 端细胞外区有配体结合部,C 端细胞质区含特异酪氨酸蛋白激酶(TPK )的活性。 组成:一条肽链一次跨膜的糖蛋白。 3、 G 蛋白偶联受体:是N 递质、激素、肽类配体的受体。 1)特点:指配体与细胞表面受体结合后激活偶联的G 蛋白,活化的G 蛋白再激活第二信使的酶类。通过第二信使引起生物学效应。 2)组成:由一条350-400个氨基酸残基组成的多肽链组成,具有高度的同源性和保守性。 3)G 蛋白偶联受体作用特点:分布广,转导慢, 敏感,灵活,类型多。 G 蛋白(由G 蛋白偶联受体介导的信号转导) 1)、G 蛋白的概念:指鸟苷酸结合蛋白配体—G 蛋白 2)、G 蛋白的结构特征: ① 由α、β、γ3个不同的亚单位构成异三聚体(异聚体),β、γ二个亚单位极为相似且结合为二聚体,共同发挥作用。 ② α-亚单位上有GDP 或GTP 结合位点。在未受刺激状态下,α与GDP 结合,无活性。一旦配体与受体结合(受刺激),α即与GTP 结合并与β、γ分离,此时是功能状态,能激活效应器。当α亚单位 与β、 γ复合物重新结合,即信号关闭。 ③ G 蛋白本身的构象改变可进一步激活效应蛋白,使效应蛋白活化,并引起细胞生物学效应。 3)G 蛋白类型:① Gs :对效应蛋白起刺激和激活作用,相应的为刺激性受体(Rs )。 ② Gi :对效应蛋白起抑制作用,相应的为抑制性受体(Ri )。 G 蛋白偶联受体:

细胞信号转导异常与疾病

第七章细胞信号转导异常与疾病 【参考答案】 一、单选题 1.E 2. B 3. D 4. D 5. C 6. D 7. D 8. C 9.D 10.C 11. E 12.E 二、问答题 1. 细胞信号转导系统由受体或能接受信号的其他成分(如离子通道和细胞粘附分子)以及细胞内的信号转导通路组成。受体接受细胞信号后,能激活细胞内的信号转导通路,通过对靶蛋白的作用,调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等。不同的信号转导通路间具有相互联系和作用,形成复杂的网络。信号转导的异常与疾病,如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。 2. 肿瘤细胞信号转导的改变是多成分、多环节的。肿瘤早期的信号转导异常与肿瘤细胞的高增殖、低分化、凋亡减弱有关。而晚期则是控制细胞粘附和运动性的信号转导异常,导致肿瘤细胞具有转移性。其中可引发肿瘤过度增殖的信号转导异常为:①促细胞增殖的信号转导通路过强,如自分泌或旁分泌的生长因子产生增多、某些生长因子受体过度表达或受体组成型激活、细胞内的信号转导成分如小G蛋白Ras的突变导致Ras自身GTP酶活性下降等; ②抑制细胞增殖的信号转导过弱等,如TGF 信号转导障碍,结果导致肿瘤增殖失控。 3. 自身免疫性受体病是由于患者体内产生了抗某种受体的自身抗体所致。 抗受体抗体分为刺激型和阻断型。刺激型抗体可模拟信号分子或配体的作用,激活特定的信号转导通路,使靶细胞功能亢进。如刺激性促甲状腺激素(TSH)受体抗体与甲状腺滤泡细胞膜上的TSH受体结合后,能模拟TSH的作用,导致甲状腺素持续升高从而引起自身免疫性甲状腺功能亢进(Graves病)。 阻断型抗体与受体结合后,可阻断受体与配体的结合,从而阻断受体介导的信号转导通路和效应,导致靶细胞功能低下。如阻断型TSH受体抗体能阻断TSH对甲状腺的兴奋作用,导致甲状腺功能减退(桥本病)。在重症肌无力患者体内也发现有阻断性的抗N型乙酰胆碱受体(nAChR)的抗体。 4. 激素抵抗综合征是指因靶细胞对激素的反应性降低或丧失而引起的一系列病理变化,临床出现相应激素的作用减弱的症状和体征。其发生机制比较复杂,可由于受体数量减少、受体功能缺陷、受体阻断型抗体的作用或受体后信号转导蛋白的缺陷(如失活性突变等),使靶细胞对相应激素的敏感性降低或丧失。属于这类疾病的有雄激素抵抗征,胰岛素抵抗性糖尿病等。 5.细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因,引起特定疾病的发生,如基因突变所致的LDL受体质和量的改变能引起家族性高胆固醇血症;亦可在疾病的过程中发挥作用,促进疾病的发展,如高血压导致的信号转导异常与高血压心肌肥厚的发生有关。某些信号转导

细胞信号转导及疾病

细胞信号转导及疾病 细胞的各项生物学功能包括生长、发育、代谢、死亡、适应、防御等均受生物信号分子所携带的信息在细胞内的传递,即信号转导通路(signal transduction pathway)的调控。精细调节的信号转导是正常生命活动的前提,而信号转导异常可以导致各种病理过程。已有证据表明,人类疾病,特别是一些重大疾病,如肿瘤、心血管病、糖尿病以及老年性痴呆,均与控制细胞各项生理功能的信号转导通路障碍有关。阐明细胞信号转导的调控机制不仅有助于深入认识各种疾病的发病机理,而且为临床诊断和治疗技术提供新的靶位。但是我们也发现,很多科研工作者可能非常熟悉复杂的TGF-β信号转导通路及大量的相互作用分子和靶基因,但是他们并不了解TGF-β在心血管病中担当脂调节的护卫士,或者在神经损伤中起到诱导神经干细胞分化的作用。相反的,很多临床医师可能非常熟悉使用硝酸甘油治疗心绞痛,或者使用伟哥治疗男性勃起障碍,但是他们并不了解这两种药物都是通过调节NO通路达到舒解血管紧张度的治疗效果。因此本课程(信号转导异常与疾病)是一门跨越现代生物学和现代医学的多学科交叉领域型课程,课程的开设可同时针对基础及临床各专业的研究生。 因为细胞信号转导是一个整体,没有一个信号通路能够或者可以被看做是完全独立的,同时,每一种疾病的发生、发展又是由多个信号通路或生物过程综合调节的,因此,我们将重点介绍在一些常见疾病中发挥重要作用的目前研究最热门的几种信号蛋白及转导通路:如

胚胎发育及肿瘤发生中的Wnt、Notch、SHH信号传导通路、心血管和各种代谢异常性疾病中的mTOR信号通路、糖尿病中的胰岛素受体IR 与IRS激酶的下游信号转导通路、变态反应中的细胞因子信号转导和JAK-STAT蛋白通路,神经性及精神疾病中的PI3K、MAPK-JNK、BMP 通路以及肿瘤分子机制中的Ras-MAPK通路、小GTPases、交换因子p53、Rb及TGF-β通路等。课程的形式引进国外先进的授课方式,采用启发、互动式教学,将主讲者授课(lecture)与学生文献演示(presentation)相结合,在介绍具体信号转导途径的基础上,瞄准该领域的科研进展和热点,从深度和广度上系统探讨细胞信号转导研究的发展趋势和研究方法。此外,通过揭示信号转导通路在人类疾病中的调控机制和临床应用,启发学生深入认识各种疾病的发病机理,学以致用,为临床诊断和治疗技术提供新的靶位。届时我们将邀请长江学者特聘教授复旦大学的李保界教授、德国Albert-Ludwig大学Peter C. Heinrich教授及新加坡国立大学的曹新民教授等国际知名科学家结合其科研的前沿课题讲授相关领域的重要信号转导通路及临床实践。 Cell Signaling and Diseases Various biological functions including cell growth, development, metabolism, death, adaptation, defense, etc. are regulated by transmission of information in the cell carried by biological signaling molecules, ie. signal transduction

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