概述细胞表面受体介导的细胞信号转导系统的基本组成和主要特征。
(1) 细胞表面受体介导的细胞信号转导系统的基本组成:
①细胞表面受体特异性识别并结合胞外信号分子(配体), 形成受体-配体复合物, 导致受体激活;
②由于激活受体构象改变, 导致信号初级跨膜转导, 靶细胞内产生第二信使或活化的信号蛋白;
③通过胞内第二信使或细胞内信号蛋白复合物的装配, 起始胞内信号放大的级联反应;
④细胞应答反应, 如果这种级联反应主要是通过酶的逐级激活, 结果将改变细胞代谢活性, 或者通过基因表达调控蛋白影响细胞基因表达和影响发育, 或者通过细胞骨架蛋白的修饰改变细胞形状或运动;
⑤由于受体脱敏或受体下调, 终止或降低细胞反应。
(2) 细胞表面受体介导的细胞信号转导系统的主要特征:
①特异性。细胞受体与胞外配体通过结构互补机制以非共价键结合, 形成受体——配体复合物, 具有“结合”特异性, 受体因结合配体而改变构象被激活, 介导特定的细胞反应, 从而又表现出“效应器” 特异性。 此外, 受体与配体的结合具有饱和性和可逆性的特征。
②放大效应。 信号传递至胞内效应器蛋白(通常由酶或离子通道蛋白组成), 引发细胞内信号放大的级联反应, 如果级联反应主要是通过酶的逐级激活, 结果将改变细胞代谢活性。 最常见的级联放大作用是通过蛋白质磷酸化实现的。
③网络化与反馈。 调节机制细胞信号系统网络化的相互作用是细胞生命活动的重要特征, 在细胞内由一系列蛋白质组成的信号转导系统中, 细胞对刺激作出适时适度的反应是细胞完成各种生命活动的基础, 信号网络化效应有利于克服分子间相互作用的随机性对细胞生命活动的负面干扰。 这样的网络特性是由一系列正反馈和负反馈环路组成的, 对于及时校正反应的速率和强度是最基本的调控机制。
④整合作用。 多细胞生物的每个细胞都处于细胞“社会” 环境之中, 大量的信息以不同组合的方式调节细胞的行为。 因此, 细胞必须整合不同的信息, 对细胞外信号分子的特异性组合作出程序性反应, 甚至作出生死抉择,这样才能维持生命活动的有序性。