心智圖資源庫 細胞訊號傳導的分子機制
分子生物學、人衛九版，在多細胞生物中，細胞間或細胞內高度精確和高效地發送和接收訊息，並透過放大機制引起快速的細胞生理反應的過程。
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細胞 組織 器官 系統 有機體循環系統 免疫（抗原 抗體 反應）
細胞與組織的適應，損傷及修復
細胞骨架概述
生理學第二章細胞的基本功能
細胞適應cell adaptation to stress
第一章：細胞與組織的適應與損傷
第六章 粒線體與細胞的能量轉換
走進細胞 （生）
生理學第二章 細胞的基本功能
第二章-細胞的基本功能
細胞訊號傳導的分子機制
基本概念
細胞通訊
在多細胞生物中，細胞間或細胞內高度精確和有效率地發送和接收訊息，並透過放大機制引起快速的細胞生理反應的過程。
分類
化學訊號通訊（主要）
膜表面分子接觸通訊
細胞間隙連接通訊
細胞訊號傳導
細胞對外界的刺激或訊號產生反應，透過細胞內多種分子相互作用的一系列有序反應，將來細胞外的訊息傳遞到細胞內效應分子的過程。
細胞訊息轉導轉導概述
細胞外化學訊號
可溶性性訊號（作為遊離分子在細胞間傳遞）
多細胞生物中，細胞可透過分泌化學物質（如蛋白質或小分子有機化合物）而發出訊號，這些分子作用於目標細胞表面或細胞內受體，調節目標細胞功能，從而實現細胞之間的訊息交流。
依據溶解特性分類
脂溶性化學訊號
水溶性化學訊號
依據作用距離分類
內分泌訊號
旁分泌訊號
有些旁分泌訊號也作用於發出訊號的細胞自身，稱為自分泌
神經傳導物質
膜結合性訊號分子（需要細胞間接觸才能傳遞訊號）
當細胞透過膜表面分子發出訊號時，相應的分子即為膜結合性訊號分子，而在目標細胞表面存在著與之特異性結合的分子，透過此分子間的相互作用而接受訊號，並將訊號傳入靶細胞內。這種細胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊。
特定受體
受體通常是細胞膜上或細胞內能特異辨識生物活性分子並與之結合，進行而引起生物學效應的特殊蛋白質，個別醣脂也具有受體作用。能夠與受體特異性結合的分子稱為配體，可溶性和膜結合訊號分子都是常見的配體。
細胞內受體
細胞內受體包括位於細胞質和細胞核內的受體
對應的配體：脂溶性訊號分子，如類固醇激素、甲狀腺激素、維他命A酸等。
膜受體
位於細胞質膜表面的受體
對應的配體：水溶性訊號分子和膜結合訊號分子，如生長因子、細胞激素、水溶性激素分子、黏附分子等。
受體結合配體並轉換訊號
受體的作用
①辨識外源性訊號分子並與之結合
②轉換配體訊號，使之成為細胞內分子可辨識的訊息，並傳遞至其他分子引起細胞應答
細胞內的受體傳遞訊號的方式
直接傳遞訊號
透過特定的 途徑傳遞訊息號
膜受體辨識細胞外訊號並轉換訊號
受體與配體相互作用具有的共同特點
①高度專一性
②高度親和力
③可飽和性
④可逆性
⑤特定作用模式
訊號傳導網絡
由一組特定訊號傳導分子形成的有序化學變化並導致細胞行為改變的過程稱為訊號傳導途徑
一條途徑中的訊號傳導分子可以與其他途徑中的訊號傳導分子相互作用，不同的訊號傳導路徑之間有廣泛的交聯互動，形成複雜的訊號傳導網絡
細胞內訊號傳導分子
細胞外的訊號經過受體轉換進入細胞內，透過細胞內一些蛋白質和小分子活性物質傳遞，這些能夠傳遞訊號的分子稱為訊號傳導分子
訊號傳導分子分類
小分子第二信使
酵素
調節蛋白
受體及訊號傳導分子傳遞訊號的基本方式
①改變下游訊號傳導分子的構象
②改變下有訊號傳導分子的細胞內定位
③訊號傳導分子複合物的形成或解聚
④改變小分子信使的細胞內濃度或分佈等
第二信使
配體與受體結合後並不進入細胞內，但能間接活化細胞內其他可擴散、並調節訊號傳導蛋白活性的小分子或離子，這些在細胞內傳遞訊號的分子稱為第二信使，又稱細胞內小分子信使。
第二信使傳遞訊號的分子相似特點
①上游訊號傳導分子使第二信使的濃度升高或分佈變化
②第二信使濃度可迅速降低
③第二信使活化下游訊號傳導分子
環核苷酸
細胞內環核苷酸類第二信使有cAMP和cGMP兩種
①cAMP的上游訊號傳導分子是腺苷酸環化酶（AC），下游分子是蛋白激酶A（PKA）； cGMP的上游訊號傳導分子是鳥苷酸環化酶（GC），下游分子是蛋白激酶B（PKB）
②環核苷酸在細胞內調節蛋白酶活性，但蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一標靶分子
③磷酸二酯酶（PDE）催化環核苷酸水解
脂質、鈣離子、NO等小分子
蛋白激酶和蛋白磷酸酶可調控訊號傳遞
蛋白質絲胺酸/蘇胺酸激酶和蛋白質酪胺酸激酶是主要的蛋白質激酶
蛋白磷酸酶拮抗蛋白激酶的誘導的效應
蛋白質酪胺酸激酶轉導細胞增生與分化訊號
G蛋白的GTP/GDP結合狀態決定訊號的傳遞
三聚體G蛋白介導G蛋白偶聯受體傳遞的訊號
低分子量G蛋白是訊號傳導途徑的傳導分子
銜接蛋白和支架蛋白連接訊號傳導網絡
蛋白質相互作用結構域介導訊號傳導途徑中蛋白質的相互作用
銜接蛋白連接訊號傳導分子
支架蛋白保證特異且高效的訊號傳導
細胞受體介導的細胞內訊號傳導
細胞內受體透過分子遷移傳遞訊號
離子通道型受體將化學訊號轉變為電訊號
G蛋白偶聯受體透過G蛋白和第二信使介導訊號傳導
酵素偶聯受體主要透過蛋白質修飾或相互作用傳遞訊號
細胞訊號傳導的一般規律
訊號的傳遞和終止涉及許多雙向反應
細胞訊號在轉導過程中被級聯放大
細胞訊號傳導的途徑既有通用性又有專一性
細胞訊號傳導途徑具有多樣性
細胞訊號傳導異常與疾病
訊號傳導異常的層次
受體異常活化和失能
訊號傳導分子的異常活化與失活
導致疾病的發生
細胞獲得異常功能或表型
細胞正常功能的缺失
細胞訊號傳導分子是重要的藥物作用標靶
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