细胞信号传送 在生物学中细胞信号传送英語cell signaling又称細胞訊息傳導細胞傳訊是指细胞与自身其他细胞及环境相互作用的过程细胞信号传送是所有原核生物和真核生物细胞生命的基本特性 通常信号传送过程涉及三个组成部分信号受体和效应器動器 在生物学中信号大多是化学性质的但也可以是压力电压温度或光等物理线索化学信号是能够结合并激活特定受体的分子这些分子也称为配体具有化学多样性包括离子脂质例如类固醇前列腺素肽类例如胰岛素ACTH碳水化合物糖基化蛋白质蛋白多糖核酸等肽类和脂质配体尤为重要因为大多数激素属于这些化学物质类别肽通常是极性的亲水性分子因此它们无法自由扩散穿过质膜的双脂层所以它们的作用是通过细胞膜上的受体介导的另一方面亲脂性化学物质如类固醇激素可以被动地扩散穿过质膜并与细胞内受体相互作用细胞信号可以在短距离或长距离发生并且可以进一步分类为自分泌内分泌旁分泌旁分泌或内分泌自分泌信号传送发生在产生信号化学物的同一细胞上内分泌信号传送发生在细胞产生的化学信号作用于同一细胞的细胞质或细胞核内的受体上旁分泌信号传送发生在物理上相邻的细胞之间旁分泌信号传送发生在相邻的细胞之间内分泌作用发生在远距离的细胞之间化学信号通常由血液携带 受体是复杂的蛋白质或紧密结合的蛋白质多聚体位于质膜或细胞内部如细胞质细胞器和细胞核受体具有通过结合特定化学物或与物理因子相互作用时发生构象变化来检测信号的能力特定配体与其受体之间的化学相互作用的特异性赋予了触发特定细胞反应的能力受体可以广泛分类为细胞膜受体和细胞内受体 细胞膜受体可以进一步分类为离子通道联接受体G蛋白偶联受体和酶联接受体 离子通道受体是具有配体激活门功能的大型跨膜蛋白当这些受体被激活时它们可能允许或阻止特定离子穿过细胞膜大多数由压力或温度等物理刺激激活的受体属于这一类别 G蛋白受体是嵌入质膜中的多聚蛋白这些受体具有细胞外跨膜和细胞内域细胞外域负责与特定配体的相互作用细胞内域负责启动一系列化学反应的级联最终触发受体控制的特定细胞功能 酶联接受体是具有细胞外结合特定配体的域和细胞内具有酶活性或催化活性的域的跨膜蛋白激活后酶部分负责促进特定的细胞内化学反应 细胞内受体的作用机制不同它们通常结合能够被动扩散穿过质膜的亲脂性配体如类固醇激素这些配体结合到特定的细胞质转运蛋白上将激素转运蛋白复合物运送到细胞核内激活特定基因促进特定蛋白质的合成 信号传送途径的效应器组成部分始于信号转导在这个过程中信号通过与受体的相互作用启动细胞内一系列分子事件导致信号传送过程的最终效果通常最终效果包括激活离子通道配体门控离子通道或启动第二信使系统级联将信号在细胞内传播第二信使系统可以放大或调节信号其中少量受体的激活会导致多个次级信使被激活从而放大初始信号第一信使这些信号通路的下游效应可能包括额外的酶活性如蛋白水解切割磷酸化甲基化和泛素化 信号分子可以通过各种生物合成途径合成并通过被动或主动运输释放甚至通过细胞损伤释放 每个细胞都被编程来响应特定的细胞外信号分子这是发育组织修复免疫和稳态的基础信号传送相互作用中的错误可能导致癌症自身免疫性疾病和糖尿病等疾病