調(diào)節(jié)機體內(nèi)各種細胞在時間和空間上有序的增殖、分化，協(xié)調(diào)它們的代謝、功能和行為，主要是通過細胞間數(shù)百種信號物質(zhì)實現(xiàn)的。這些信號物質(zhì)包括激素、神經(jīng)遞質(zhì)和細胞因子等。根據(jù)細胞膜上感受信號物質(zhì)的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和功能的不同，跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的路徑大致分為G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、離子通道受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)三類。
1.G-蛋白耦聯(lián)受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑已知有100多種配體可通過G蛋白耦聯(lián)受體實現(xiàn)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括生物胺類激素如腎上腺素、去甲腎上腺素、組胺、5-羥色胺，肽類激素如緩激肽、黃體生成素、甲狀旁腺激素，以及氣味分子和光量子等。根據(jù)效應(yīng)器酶以及胞內(nèi)第二信使信號轉(zhuǎn)導(dǎo)成分的不同，其主要反應(yīng)途徑有以下兩條：
�。�1）受體-G蛋白-Ac途徑：激素為第一信使，帶著內(nèi)外界環(huán)境變化的信息，作用于靶細胞膜上的相應(yīng)受體，經(jīng)G-蛋白耦聯(lián)，激活膜內(nèi)腺苷酸環(huán)化酶（Ac），在Mg2+作用下，催化ATP轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)磷酸腺苷（cAMP），則細胞內(nèi)的cAMP作為第二信使，激活cAMP依賴的蛋白激酶（PKA），進而催化細胞內(nèi)多種底物磷酸化，最后導(dǎo)致細胞發(fā)生生物效應(yīng)，如細胞的分泌，肌細胞的收縮，細胞膜通透性改變，以及細胞內(nèi)各種酶促反應(yīng)等。
�。�2）受體-G蛋白PLC途徑：胰島素、縮宮素、催乳素，以及下丘腦調(diào)節(jié)肽等與膜受體結(jié)合使其活化后，經(jīng)G蛋白耦聯(lián)作用，激活膜內(nèi)效應(yīng)器酶——磷脂酶C（PLC），它使磷脂酰二磷酸肌醇（PIP2）分解，生成三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DG）。IP3和DG作為第二信使，在細胞內(nèi)發(fā)揮信息傳遞作用。IP3首先與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外膜上的ca2+通道結(jié)合，使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+入胞漿，導(dǎo)致胞漿內(nèi)Ca2+濃度明顯增加，Ca2+與細胞內(nèi)鈣調(diào)蛋白（CAM）結(jié)合，激活蛋白激酶，促進蛋白質(zhì)酶磷酸化，從而調(diào)節(jié)細胞的功能活動。DG的作用主要是特異性激活蛋白激酶C（PKC）。PKC與PKA-樣可使多種蛋白質(zhì)或酶發(fā)生磷酸化反應(yīng)，進而調(diào)節(jié)細胞的生物效應(yīng)。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
2.離子受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑離子通道受體也稱促離子型受體，受體蛋白本身就是離子通道，通道的開放既涉及到離子本身的跨膜轉(zhuǎn)運，又可實現(xiàn)化學(xué)信號的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)。例如，骨骼肌終板膜上N2型ACh受體為化學(xué)門控通道，當與ACh結(jié)合后，發(fā)生構(gòu)想變化及通道的開放，不僅引起Na+和K+經(jīng)通道的跨膜流動，而且它們的跨膜流動造成膜的去極化，并以終板電位的形式將信號傳給周圍肌膜，引發(fā)肌膜的興奮和肌細胞的收縮，從而實現(xiàn)ACh的信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)。
3.酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑酶耦聯(lián)受體具有和G蛋白耦聯(lián)受體完全不同的分子結(jié)構(gòu)和特性，受體分子的胞質(zhì)側(cè)自身具有酶的活性，或者可直接結(jié)合與激活胞質(zhì)中的酶。較重要的有酪氨酸激酶受體和鳥苷酸環(huán)化酶受體兩類。①酪氨酸激酶受體本身具有酪氨酸蛋白激酶（PTK）活性。當激素與受體結(jié)合后，可使位于膜內(nèi)區(qū)段上的PTK激活，進而使自身肽鏈和膜內(nèi)蛋白底物中的酪氨酸殘基磷酸化，經(jīng)胞內(nèi)一系列信息傳遞的級聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致細胞核內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄過程的改變以及細胞內(nèi)相應(yīng)的生物效應(yīng)。大部分生長因子、胰島素和一部分肽類激素都是通過該類受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。②鳥苷酸環(huán)化酶受體與配體（心房鈉尿肽）結(jié)合，將激活鳥苷酸環(huán)化酶（GC），GC使胞質(zhì)內(nèi)的GTP環(huán)化，生成cGMP，cGMP結(jié)合并激活蛋白激酶G（PKG），PKG對底物蛋白磷酸化，從而實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
