细胞内受体介导的信号转导系统

二、细胞内受体介导的信号转导系统

胞内受体识别和结合的是能够穿过细胞质膜的小的、脂溶性的信号分子,如类固醇激素、甲状腺素、维生素D等。细胞内受体的本质是基因转录调节蛋白,当信号分子未进入胞内时,受体与抑制性蛋白结合形成复合物,处于非活化状态;当信号分子与受体结合后,其分子构象发生改变,进入功能活化状态,其DNA结合区与DNA分子上的激素调节元件(hormone regulatory elements,HRE)相结合,通过稳定或干扰转录因子对DNA序列的结合,选择性地促进或抑制基因转录(图1-9-7)。由胞内受体介导的信号转导反应过程很长,细胞产生效应一般需经历数小时至数日。

图示

图1-9-7 细胞内受体的活化过程

(一)甾类激素介导的信号转导途径(https://www.daowen.com)

甾类激素是一类亲脂性的小分子,结构相似,可通过简单扩散的方式透过质膜进入细胞质,并与其相应的受体结合形成激素受体复合物,复合物穿过核孔复合体进入胞核。激素与受体的结合导致受体与其抑制性蛋白结合解离,暴露出DNA结合域,与相应的DNA结合,调控基因的表达。甾类激素诱导基因表达的调控过程可分为直接活化基因转录的初级反应阶段和延迟基因转录的次级反应阶段,如给果蝇注射蜕皮激素后,5~10分钟便可诱导唾液腺染色体上6个部位的RNA转录,再经过一段时间后至少还有100个部位出现RNA的转录。

(二)NO介导的信号转导途径

NO是一种在体内产生的气体性信号分子,能快速透过细胞膜,作用于相邻细胞,对免疫系统、神经系统和心血管系统等方面起着重要的调节作用。如血管内皮细胞在受到乙酰胆碱信号刺激时,质膜上的乙酰胆碱受体活化,Ca2+通道开放,胞内Ca2+浓度升高,Ca2+作为第二信使激活一氧化氮合成酶(NOS),将L-精氨酸分解成L-瓜氨酸及NO,NO扩散至相邻的平滑肌细胞。NO的作用主要是激活鸟苷酸环化酶(GC),使细胞内产生大量的cGMP,cGMP降低血管平滑肌中Ca2+浓度,引起血管平滑肌的舒张,使血管扩张,血流通畅。这就是硝化甘油治疗心绞痛的分子机制。

NO对机体生理功能的调节具有重要作用,能促进神经递质(如乙酰胆碱、多巴胺)的释放;介导嗅觉、视觉及痛觉的传入,并可能与吗啡耐受有关;NO还在免疫细胞间发挥信息传递作用,能诱导细胞的死亡和凋亡过程而抗癌。