细胞间信号是在哪里发挥作用(细胞内信号传导主要有哪些途径)
细胞内信号传导主要有哪些途径
第二信使学说是E.W.萨瑟兰于1965年首先提出。他认为人体内各种含氮激素(蛋白质、多肽和氨基酸衍生物)都是通过细胞内的环磷酸腺苷(cAMP)而发挥作用的。首次把cAMP叫做第二信使,激素等为第一信使。第二信使是指在胞内产生的非蛋白类小分子,通过其浓度变化(增加或者减少)应答胞外信号与细胞表面受体的结合,调节胞内酶的活性和非酶蛋白的活性,从而在细胞信号传导途径中行使携带和放大信号的功能。
细胞信号传导包括哪几个方面
凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称为细胞间信息物质,即第一信使,按照细胞分泌信息物质的方式又可将细胞间信息物质分为神经递质、内分泌激素、局部化学介质和气体信号分子。
在细胞内传递细胞调控信号的化学物质称为细胞内信息物质,其组成多样化。通常将Ca2+、cAMP、cGMP、DAG、IP3、Cer、花生四烯酸及其代谢物等这类在细胞内传递信息的小分子化合物称为第二信使。
负责细胞核内外信息传递的物质称为第三信使,能与靶基因特异序列结合,发挥着转录因子或转录调节因子的作用。
细胞间信号传递的方式三种
神经冲动在神经元之间通过突触传递,突触的结构:突触前膜、突触间隙、突触后膜.由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的.
细胞内信号传导主要有哪些途径呢
信号转导名词解释: 是细胞通讯的基本概念,强调信号的接收与接收后信号转换的方式名词解释:和结果,包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的级联反应等,即信号的识别、转移与转换。
信号转导是指一种细胞功能,膜上的镶嵌蛋白除了能控制细胞内外物质的交换外,有此受体蛋白具有信号转导 的功能,即可将细胞外环境中化学信号传递到细胞内,导致细胞内发生一系列生理生化反应,来调节细胞的发育,控制生长和分裂等。
细胞信号传递有哪些基本特征
细胞信号转导是指细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)结合,引发细胞内的一系列生物化学反应以及蛋白间相互作用,直至细胞生理反应所需基因开始表达、各种生物学效应形成的过程。现已知道,细胞内存在着多种信号转导方式和途径,各种方式和途径间又有多个层次的交叉调控,是一个十分复杂的网络系统。高等生物所处的环境无时无刻不在变化,机体功能上的协调统一要求有一个完善的细胞间相互识别、相互反应和相互作用的机制,这一机制可以称作细胞通讯(CellCommunication)。在这一系统中,细胞或者识别与之相接触的细胞,或者识别周围环境中存在的各种信号(来自于周围或远距离的细胞),并将其转变为细胞内各种分子功能上的变化,从而改变细胞内的某些代谢过程,影响细胞的生长速度,甚至诱导细胞的死亡。这种针对外源性信号所发生的各种分子活性的变化,以及将这种变化依次传递至效应分子,以改变细胞功能的过程称为信号转导(SignalTransduction),其最终目的是使机体在整体上对外界环境的变化发生最为适宜的反应。在物质代谢调节中往往涉及到神经-内分泌系统对代谢途径在整体水平上的调节,其实质就是机体内一部分细胞发出信号,另一部分细胞接收信号并将其转变为细胞功能上的变化的过程。所以,阐明细胞信号转导的机理就意味着认清细胞在整个生命过程中的增殖、分化、代谢及死亡等诸方面的表现和调控方式,进而理解机体生长、发育和代谢的调控机理。
细胞最常见最重要的信号传导途径
①多途径、多层次的细胞跨膜信号转导通路具有汇聚或发散的特点。每一种受体都能识别各自的特异配体,来自各非相关受体的信号可以在细胞内汇聚后激活同一个效应器酶而引起细胞的生理生化反应和行为的改变。来自相同配体(如表皮生长因子或胰岛素)的信息可发散激活多种效应器酶,导致多样化的细胞应答。
②细胞跨膜信号转导既有专一性,又有作用机制的相似性。配体与受体结构上的互补性是细胞跨膜信号转导专一性的重要基础,但千变万化的细胞外信号只需通过少数几种第二信使就可介导多种多样的细胞应答反应。
③细胞跨膜信号转导过程是一多级信号放大过程,但这种放大作用的启动和终止又是并存的,从而使信号转导精确而适度。正常情况下,激素(配体)本身对受体的数目有上调和下调的影响;信号分子的磷酸化和去磷酸化、G蛋白与GDP、GTP结合的可逆变化;Ca2+的释放与回收;第二信使的生成与降解等都是同时发生,对细胞外信号不会产生持续的反应,而是瞬间的反应。一旦破坏了这种正常的正、负反馈机制,细胞就会发生病变。
④细胞的适应性,如果细胞长期暴露在某种形式的刺激下,细胞对刺激的反应将会降低。细胞对信号的适应方式有多种:一是减少细胞表面的受体数目,从而降低对信号的敏感性;二是加速钝化受体(受体本身脱敏),从而降低受体对配体的亲和力或对胞外微量配体的敏感性;三是在受体已被激活的情况下,其下游信号蛋白发生变化,使信号转导通路受阻,这是一种负反馈性适应,即强刺激引起自身反应关闭的调节机制。
⑤细胞内各种信号转导通路不是彼此孤立的,它们构成了一个复杂的信号网络系统(cignal network system)。一种刺激(环境因素变化的信息)可通过不同方式进行跨膜信号转导,如Na+、K+、Cl-、Ca2+等即可通过非门控离子通道或通过门控通道以扩散的放式进行跨膜信号转导;也可通过相应的泵,以主动转运的方式,进行跨膜信号转导;有的还可通过G蛋白耦联受体,通过第二信使系统进行跨膜信号转导
细胞信号传导的三个途径
ERK通路是蛋白质从细胞表面传递信号到包含细胞遗传物质的细胞核中的一种方式。进一步研究将集中在了解这一重要途径在断肢再生中是如何调节的,以及相关过程中的其他分子。
细胞内信号传导主要有哪些途径和方式
在生物体中,细胞之间是相互联系的,相互作用的。
机体产生的各种各样的信号分子,例如激素和细胞因子,在细胞膜上结合之后,就会与细胞膜上的受体结合,激活细胞内的一系列生化反应,使细胞能够产生一定的反应。从细胞膜到细胞内的这样的反应途径,就是信号传导途径。细胞中主要信号传导通路的类型
荧光素酶(Luciferase)是自然界中能够产生生物发光的酶的统称,不同的能够控制发光的生物体用不同的荧光素酶来催化不同的发光反应。
萤光生成反应通常分为以下两步:
萤光素+ atp→萤光素化腺苷酸(luciferyladenylate)+ PPi
萤光素化腺苷酸+ O2→氧萤光素+ AMP +光
荧光素酶的基因可以被合成并插入到生物体中或转染到细胞中,将不同类型的细胞(骨髓干细胞、T细胞等)标记上(即表达)荧光素酶,就可以用高敏感度的CCD相机进行对动物体内进行活体观察而不会伤害到动物本身。在荧光素酶中加入正确的萤光素底物就可以放出荧光,而发出的光子可以被光敏感元件,如萤光探测器或改进后的光学显微镜探测到。这就使得对包括感染在内的多种生命活动进程进行观察成为可能。
荧光素酶分析可应用于启动子研究中分析顺式作用元件和反式作用因子、药物筛选、sirna和miRNA筛选、分泌途径及蛋白定位报告基因检测、活细胞的实时动态研究、信号转导通路分析、难转染的细胞(包括干细胞和原代细胞)的研究、RNA剪接研究。
萤光素酶是理想的报告基因,因为哺乳动物细胞中不含内源性萤光素酶,一旦转录完成立刻就生成功能性的萤光素酶。单报告基因实验往往会受到各种实验条件的影响,而双报告基因则通过共转染的“对照”作为内参为试验提供一基准线,从而可以在最大程度上减小细胞活性和转染效率等外在因素对实验的影响,使得数据结果更为可信。Dual-Luciferase®双萤光素酶报告基因检测系统在细胞中同时表达萤火虫萤光素酶和海肾萤光素酶,两者没有种源同源性并对应不同的反应底物,故而没有交叉干扰。得益于超强的光信号和超高的信噪比,本系统被广泛用于miRNA靶基因验证。
转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子,也称为反式作用因子。某些转录因子仅与其靶启动子中的特异序列结合,这些特异性的序列被称为顺式因子,转录因子的DNA结合域和顺式因子实现共价结合,从而对基因的表达起抑制或增强的作用。萤光素酶报告基因实验(luciferase Assay)是检测这类转录因子和其靶启动子中的特异顺序结合的重要手段,其原理简述如下:
(1)用靶启动子的特定片段替换报告基因质粒(如pGL3-basic)的启动子区。
(2)将要检测的转录因子表达质粒与报告基因质粒共转。如果该转录因子能够激活靶启动
细胞内信号传导具有哪些特点
信号传导,是指将细胞外信息传递到细胞内的过程。是细胞通信的基本概念,强调信号的产生、分泌与传送,即信号分子从合成的细胞中释放出来,然后进行传递。
受体在识别相应配体(第一信使)并与之结合后,细胞内环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、钙离子、肌醇磷脂(第二信使)等物质增加,参与细胞的各种生物调控过程,将获得的信息增强、分化、整合并传递给效应器,才能发挥特定的生理功能或药理效应。