细胞表面受体类型及其信号通路。
(1) 细胞表面受体类型:
受体是指一类能够识别和选择性结合某种配体(信号分子) 的大分子, 主要是糖蛋白和糖脂。 细胞表面受体主要识别和结合亲水性信号分子, 包括分泌型信号分子(如神经递质、 多肽类激素、 生长因子等) 或膜结合型信号分子(细胞表面抗原、 细胞表面黏着分子等)。
根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同, 细胞表面受体分为:
①离子通道偶联受体, 受体本身既有信号(配体) 结合位点, 又是离子通道。
②G 蛋白偶联受体(GPCR), 是细胞表面受体中最大家族。
③酶联受体, 其中一种受体胞内结构域具有潜在酶活性, 另一类是受体本身不具酶活性, 而是受体胞内段与酶相联系。
(2) 各类细胞表面受体的信号通路:
①G 蛋白偶联受体介导的信号通路
当配体与受体结合, 三聚体 G 蛋白解离, 并发生 GDP 与 GTP 交换, 游离的 Gα -GTP 处于活化的开启状态,导致结合并激活效应器蛋白, 从而传递信号; 当 Gα -GTP 水解形成 Gα -GDP 时, 则处于失活的关闭状态, 终止信号传递并导致三聚体 G 蛋白的重新装配, 恢复系统, 进入静息状态。
a. 激活离子通道的 G 蛋白偶联受体介导的信号通路。
第一, 心肌细胞上 M 乙酰胆碱受体激活的 G 蛋白开启 K+通道。
第二, Gt 蛋白偶联的光受体的活化诱发 cGMP 门控阳离子通道的关闭。
b. 激活或抑制腺苷酸环化酶的 G 蛋白偶联受体。
cAMP-PKA 信号通路:
第一, cAMP 的产生: 刺激性激素与相应刺激性激素受体(Rs) 结合, 偶联刺激性三聚体 G 蛋白, 刺激腺苷酸环化酶活性, 提高靶细胞 cAMP 水平; 相反, 抑制性激素与相应抑制性激素受体(Ri) 结合, 降低靶细胞cAMP 水平。
第二, cAMP 与无活性的蛋白激酶 A(PKA) 的上调节亚基(R) 结合释放出催化亚基( C), 使得 PKA 获得活性, 进一步催化下游靶蛋白磷酸化, 发挥生物学作用。
c. 激活磷脂酶 C, 以 IP3 和 DAG 作为双信使的 G 蛋白偶联受体介导的信号通路(如图 1 所示)。