主管药师考试辅导：细胞的跨膜信号转导

调节机体内各种细胞在时间和空间上有序的增殖、分化，协调它们的代谢、功能和行为，主要是通过细胞间数百种信号物质实现的。这些信号物质包括激素、神经递质和细胞因子等。

1.G-蛋白偶联受体信号转导的主要途径：包括：①生物胺类激素---肾上腺素、去甲肾上腺素、组胺、5-羟色胺;②肽类激素---缓激肽、黄体生成素、甲状旁腺激素;③气味分子和光量子。

根据效应器酶以及胞内第二信使信号转导成分的不同，其主要反应途径有以下两条：

(1)受体-G蛋白-Ac途径：

激素为第一信使---相应受体，经G-蛋白偶联---激活膜内腺苷酸环化酶(Ac)--- Mg2+--ATP---环磷酸腺苷(cAMP第二信使)---激活cAMP依赖的蛋白激酶(PKA)---催化细胞内多种底物磷酸化---细胞发生生物效应(如细胞的分泌，肌细胞的收缩，细胞膜通透性改变，以及细胞内各种酶促反应等)。

(2)受体-G蛋白PLC途径：

胰岛素、缩宫素、催乳素，以及下丘脑调节肽等---膜受体结合---经G蛋白偶联---激活膜内效应器酶——磷脂酶C(PLC)，它使磷脂酰二磷酸肌醇(PIP2)分解，生成三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG)。IP3和DG作为第二信使，在细胞内发挥信息传递作用。

IP3-----与内质网外膜上的Ca2+通道结合---释放Ca2+入胞浆---胞浆内Ca2+浓度明显增加---Ca2+与细胞内钙调蛋白(CAM)结合，激活蛋白激酶，促进蛋白质酶磷酸化，从而调节细胞的功能活动。

DG的作用主要是特异性激活蛋白激酶C(PKC)。PKC与PKA一样可使多种蛋白质或酶发生磷酸化反应，进而调节细胞的生物效应。

2.离子受体介导的信号转导途径：离子通道受体也称促离子型受体，受体蛋白本身就是离子通道，通道的开放既涉及到离子本身的跨膜转运，又可实现化学信号的跨膜转导。例如，骨骼肌终板膜上N2型ACh受体为化学门控通道，当与ACh结合后，发生构想变化及通道的开放，不仅引起Na+和K+经通道的跨膜流动，而且它们的跨膜流动造成膜的去极化，并以终板电位的形式将信号传给周围肌膜，引发肌膜的兴奋和肌细胞的收缩，从而实现ACh的信号跨膜转导。

3.酶偶联受体介导的信号转导途径：酶偶联受体具有和G蛋白偶联受体完全不同的分子结构和特性，受体分子的胞质侧自身具有酶的活性，或者可直接结合与激活胞质中的酶。

①酪氨酸激酶受体本身具有酪氨酸蛋白激酶(PTK)活性。当激素与受体结合后，可使位于膜内区段上的PTK激活，进而使自身肽链和膜内蛋白底物中的酪氨酸残基磷酸化，经胞内一系列信息传递的级联反应，最终导致细胞核内基因转录过程的改变以及细胞内相应的生物效应。大部分生长因子、胰岛素和一部分肽类激素都是通过该类受体信号转导。

②鸟苷酸环化酶受体与配体(心房钠尿肽)结合，将激活鸟苷酸环化酶(GC)，GC使胞质内的GTP环化，生成cGMP，cGMP结合并激活蛋白激酶G(PKG)，PKG对底物蛋白磷酸化，从而实现信号转导。