上述兩種主要的跨膜信號傳遞方式的作用過程,有以下幾點值得注意。第一,這兩種作用形式并不是絕對分離的,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可以調節(jié)某些電壓門控通道和化學門控通道蛋白質的功能狀態(tài);而且被某種受體激活了的G-蛋白,有的不通過第二信使就能直接作用于膜結構中的通道結構(圖2-9中的箭頭5),如上述Gs激活時可以直接打開Ca2+通道。第二,對于許多外來化學信號分子,并不是一種化學信號只能作用于兩種跨膜信號傳遞系統(tǒng)中的一種;以ACh為例,當它們作用于神經-肌接頭處時,終板膜上有同它們作特異結合的化學門控通道;但當ACh作用于心肌或內臟平滑肌時,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,同一種刺激信號通過何種跨膜信號傳遞系統(tǒng)起作用,關鍵因素在于靶細胞膜上具有何種感受結構;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。不同細胞甚或同一細胞的膜上具有對應于同一化學信號的不同受體型或其亞型,在跨膜信號傳遞中并不少見。近年來發(fā)現(xiàn)基本嗅覺刺激(大約是7種)全都是通過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細胞上相應的化學門控上通道起作用的,甜味物質是通過受體-第二信使系統(tǒng)起作用的,而苦味物質則因物質分子不同而分別通過通道和受體兩種途徑起作用。第三,跨膜信號傳遞的方式雖然相對地較少,但也不一定只限于上述兩種。近年來有一些特殊的化學信號影響其靶細胞的方式受到廣泛的重視,很可能成為跨膜信號傳遞的一種新類型;這就是發(fā)現(xiàn)胰島素等一些肽類激素和其他與機體發(fā)育、生長、修復、增生、甚至細胞癌變有關的因子,如神經生長因子、表皮生長因子、血小板源生長因子、纖維母細胞生長因子、以及與細胞生成有關的集落刺激因子等,都是通過靶細胞表面一類稱為酪氨酸激酶受體(tyrosine kinase riceptor)的蛋白質起作用的,這類受體結構簡單,只有一個跨膜α-螺旋,當位于膜外側的較長的肽鏈部分同特定的化學信號結合后,可以直接引起受體肽鏈的膜內段激活,使之具有磷酸激酶活性,通過使自身肽鏈和膜內蛋白質底物中的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化,因而產生細胞內效應。這方面的新資料正在積累之中。
癌基因和跨膜信號傳遞近年發(fā)現(xiàn)與上述跨膜信號傳遞有關的一些蛋白質,如受體、G-蛋白、各種生長刺激因子和營養(yǎng)因子、以及各種蛋白激酶等,它們在細胞內的生物合成,是由人正常染色體中被稱為細胞原癌基因(cellular proto-oncogene,進行表達時稱細胞癌基因)的一類基因所編碼和表達生成的。這些基因所以被稱為原癌基因,是因為它們的鹼基排列順序同一些(近100種)能在動物引起腫瘤的病毒DNA(或稱病毒癌基因,viral oncogene)的鹼基排列順序相一致。關于細胞癌基因與人類腫瘤發(fā)生的關系目前尚不清楚,但它們的正常表達產物,卻是人體無時無刻不在進行著的各種跨膜信號傳遞過程所必需的。試設想,如果由于遺傳和變異等原因使細胞不能合成結構和功能正常的G-蛋白,對人體將會有何等廣泛而重要的影響!另外,在細胞原癌基因中,有一類可被胞漿中產生的第二信使等物質所激活,生成某種蛋白質;但它們在胞漿中生成后,一般又進入核內,進而誘導另一些基因進行表達。這類癌基因從激活到蛋白質生成,比一般基因表達為快,稱為快速基因(或即早基因),而它們生成的蛋白質的作用則是激活另一些(可能在細胞功能活動中更重要)基因的表達,故快速基因的表達產物可稱為轉錄調節(jié)因子或第三信使。所以稱為第三信使是因為它們由第二信使類物質的作用而生成,而它們自身的作用又引起新的基因表達,生成一些可能對細胞結構和功能有較長遠影響的蛋白質。這樣外來信號(第一信使)不僅通過第二信使的合成在胞漿中引起一些即時反應,還可能通過第三信使引起細胞功能和結構長時間的適應性改變。 上一頁 [1] [2] [3] [4] [5]
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