細(xì)胞的跨膜信號(hào)傳遞功能(特異感受結(jié)構(gòu),通道蛋白質(zhì),化學(xué)門控通道,電壓門控通道)

　　上述兩種主要的跨膜信號(hào)傳遞方式的作用過(guò)程，有以下幾點(diǎn)值得注意。第一，這兩種作用形式并不是絕對(duì)分離的，兩者之間可以互相影響或在作用上有交叉。一些第二信使類物質(zhì)可以調(diào)節(jié)某些電壓門控通道和化學(xué)門控通道蛋白質(zhì)的功能狀態(tài)；而且被某種受體激活了的G-蛋白，有的不通過(guò)第二信使就能直接作用于膜結(jié)構(gòu)中的通道結(jié)構(gòu)（圖2-9中的箭頭5），如上述G_s激活時(shí)可以直接打開Ca²⁺通道。第二，對(duì)于許多外來(lái)化學(xué)信號(hào)分子，并不是一種化學(xué)信號(hào)只能作用于兩種跨膜信號(hào)傳遞系統(tǒng)中的一種；以ACh為例，當(dāng)它們作用于神經(jīng)-肌接頭處時(shí)，終板膜上有同它們作特異結(jié)合的化學(xué)門控通道；但當(dāng)ACh作用于心肌或內(nèi)臟平滑肌時(shí)，遇到的卻是受體－G-蛋白－第二信使系統(tǒng)（受體稱為M-型毒蕈鹼型受體）。由此可見，同一種刺激信號(hào)通過(guò)何種跨膜信號(hào)傳遞系統(tǒng)起作用，關(guān)鍵因素在于靶細(xì)胞膜上具有何種感受結(jié)構(gòu)；近年還發(fā)現(xiàn)，即便是M-型ACh受體，也可再區(qū)分出許多種亞型，有的亞型以cAMP為第二信使，有的以IP₃和DG為第二信使。不同細(xì)胞甚或同一細(xì)胞的膜上具有對(duì)應(yīng)于同一化學(xué)信號(hào)的不同受體型或其亞型，在跨膜信號(hào)傳遞中并不少見。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)基本嗅覺刺激（大約是7種）全都是通過(guò)嗅上皮中不同的膜受體-第二信使系統(tǒng)起作用的，但在4種基本味覺刺激中，只有咸和酸刺激是通過(guò)細(xì)胞上相應(yīng)的化學(xué)門控上通道起作用的，甜味物質(zhì)是通過(guò)受體-第二信使系統(tǒng)起作用的，而苦味物質(zhì)則因物質(zhì)分子不同而分別通過(guò)通道和受體兩種途徑起作用。第三，跨膜信號(hào)傳遞的方式雖然相對(duì)地較少，但也不一定只限于上述兩種。近年來(lái)有一些特殊的化學(xué)信號(hào)影響其靶細(xì)胞的方式受到廣泛的重視，很可能成為跨膜信號(hào)傳遞的一種新類型；這就是發(fā)現(xiàn)胰島素等一些肽類激素和其他與機(jī)體發(fā)育、生長(zhǎng)、修復(fù)、增生、甚至細(xì)胞癌變有關(guān)的因子，如神經(jīng)生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、血小板源生長(zhǎng)因子、纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子、以及與細(xì)胞生成有關(guān)的集落刺激因子等，都是通過(guò)靶細(xì)胞表面一類稱為酪氨酸激酶受體（tyrosine kinase riceptor）的蛋白質(zhì)起作用的，這類受體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有一個(gè)跨膜α-螺旋，當(dāng)位于膜外側(cè)的較長(zhǎng)的肽鏈部分同特定的化學(xué)信號(hào)結(jié)合后，可以直接引起受體肽鏈的膜內(nèi)段激活，使之具有磷酸激酶活性，通過(guò)使自身肽鏈和膜內(nèi)蛋白質(zhì)底物中的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，因而產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)。這方面的新資料正在積累之中。

　　癌基因和跨膜信號(hào)傳遞近年發(fā)現(xiàn)與上述跨膜信號(hào)傳遞有關(guān)的一些蛋白質(zhì)，如受體、G-蛋白、各種生長(zhǎng)刺激因子和營(yíng)養(yǎng)因子、以及各種蛋白激酶等，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的生物合成，是由人正常染色體中被稱為細(xì)胞原癌基因（cellular proto-oncogene,進(jìn)行表達(dá)時(shí)稱細(xì)胞癌基因）的一類基因所編碼和表達(dá)生成的。這些基因所以被稱為原癌基因，是因?yàn)樗鼈兊柠|基排列順序同一些（近100種）能在動(dòng)物引起腫瘤的病毒DNA（或稱病毒癌基因，viral oncogene）的鹼基排列順序相一致。關(guān)于細(xì)胞癌基因與人類腫瘤發(fā)生的關(guān)系目前尚不清楚，但它們的正常表達(dá)產(chǎn)物，卻是人體無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行著的各種跨膜信號(hào)傳遞過(guò)程所必需的。試設(shè)想，如果由于遺傳和變異等原因使細(xì)胞不能合成結(jié)構(gòu)和功能正常的G-蛋白，對(duì)人體將會(huì)有何等廣泛而重要的影響！另外，在細(xì)胞原癌基因中，有一類可被胞漿中產(chǎn)生的第二信使等物質(zhì)所激活，生成某種蛋白質(zhì)；但它們?cè)诎麧{中生成后，一般又進(jìn)入核內(nèi)，進(jìn)而誘導(dǎo)另一些基因進(jìn)行表達(dá)。這類癌基因從激活到蛋白質(zhì)生成，比一般基因表達(dá)為快，稱為快速基因（或即早基因），而它們生成的蛋白質(zhì)的作用則是激活另一些（可能在細(xì)胞功能活動(dòng)中更重要）基因的表達(dá)，故快速基因的表達(dá)產(chǎn)物可稱為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子或第三信使。所以稱為第三信使是因?yàn)樗鼈冇傻诙�信使類物質(zhì)的作用而生成，而它們自身的作用又引起新的基因表達(dá)，生成一些可能對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有較長(zhǎng)遠(yuǎn)影響的蛋白質(zhì)。這樣外來(lái)信號(hào)（第一信使）不僅通過(guò)第二信使的合成在胞漿中引起一些即時(shí)反應(yīng)，還可能通過(guò)第三信使引起細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)性改變。

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