课程学习:第七章>>第三节 细胞内信号分子和第二信使系统    

第三节 细胞内信号分子和第二信使系

  第二信使:细胞内传递和放大细胞外的刺激信号,最终引起细胞中生化反应的化学物质,如 、cAMP、IP3、、DAG等。(如图7-4

(一)钙离子与钙结合蛋白如图7-5)(如图7-6
  静息态植物细胞的胞质中小于或等于0.1umol, 而细胞壁、内质网和液泡中的要比胞质中的高2个数量级以上。细胞受刺激后,胞质有一个短暂的、明显的升高,或在细胞内梯度分布和区域分布发生变化,胞质中的继而与钙结合蛋白如钙调素(calmodulin,CaM)或钙依赖型蛋白激酶(CDPK)结合而起作用。

(1)细胞内钙稳态(calcium homeostasis)的调节质膜上 通道控制 内流,而质膜上的泵负责将胞内的 泵出细胞。

(2)胞内钙库(如液泡、内质网、线粒体)的膜上存在通道、 泵和/nH 反向运输体,前者控制外流,后两者将胞质中的 积累在胞内钙库。

  CaM以两种方式起作用:第一,可以直接与靶酶结合,诱导靶酶的活性构象,从而调节靶酶的活性;第二,与结合,形成活化态的·CaM复合体,然后再与靶酶结合将靶酶激活。

  ·CaM复合体的靶酶有质膜上的-ATP酶、通道、NAD激酶、多种蛋白激酶等。

(二)IP3和DAG

  磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)是一种分布在质膜内侧的肌醇磷脂,占膜脂的极小部分。它是由磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰肌醇-4-磷酸(PIP)先后在PI激酶和PIP激酶催化下磷酸化而形成的。PIP2在脂酶C(PLC)的催化作用下,水解形成三磷酸肌醇(IP3)和二酯酰甘油(DAG)。光和激素等剌激可引起这样的水解反应。

  胞外剌激使PIP2转化成IP3和DAG,引发IP3/和DAG/PKC两条信号转导途径,在细胞内沿两个方向传递,这样的信使系统称为“双信使系统”。(如图7-8

(三)其它信号分子