第一篇 基础篇 1
第一章 绪论 1
1.细胞信号转导研究的内容、任务和意义 1
2.细胞信号的主要种类 2
2.1 生物大分子的结构信号 3
2.2 物理信号 6
2.3 化学信号 8
第二章 胞间信号 10
1.胞间通讯的类型 10
1.1 直接接触型：识别与粘合 10
1.2 直接联系型：间隙连接 11
1.3 间接联系型：分泌化学信号 13
2.细胞分泌化学信号的种类及特性 13
3.内分泌激素 17
3.1 信号的分级传递与控制 17
3.2 信号分子的释放 18
3.3 信号分子的血液传输 19
3.4 信号分子的接收与灭活 19
4.神经递质 20
4.1 信号分子的释放 20
4.2 信号分子的接收与灭活 22
5.神经肽 22
5.1 神经肽的种类 22
5.2 神经肽的作用特点 24
6.局部化学介导因子 24
7.气体信号分子 26
第三章 受体及跨膜信号转换 28
1.受体的基本概念及特征 28
1.1 受体的基本概念 28
1.2 受体的主要特性 28
2.细胞内受体的作用机制 30
2.1 甾类激素受体作用基本特征 30
2.2 甾类激素受体的结构和功能 32
3.细胞表面受体的种类与结构 33
3.1 离子通道型受体 33
3.2 G蛋白偶联型受体 35
3.3 具有酶活性的受体 35
4.细胞表面受体的跨膜信号转换 36
4.1 产生胞内信使 36
4.2 酶促信号直接跨膜转换 38
4.3 内在化作用 38
5.受体的研究方法 39
5.1 标记配体法检测受体 39
5.2 亲和技术提纯受体 39
5.3 分子克隆技术获取微量受体 40
第四章 G蛋白与跨膜细胞信号转导 42
1.异三聚体G蛋白 42
1.1 异三聚体G蛋白的基本结构 42
1.2 异三聚体G蛋白的种类 43
1.3 异三聚体G蛋白与细胞信号跨膜转换模型 45
1.4 异三聚体G蛋白的信号转导功能 48
2.小G蛋白家族 49
2.1 Ras 50
2.2 微管蛋白β亚基 50
3.G蛋白存在的生物学意义 51
第五章 胞内信使——cAMP与cGMP 52
1.cAMP的发现及第二信使学说的提出 52
2.胞内信使cAMP的产生与灭活 54
2.1 cAMP信号的产生 55
2.2 cAMP信号的灭活 56
3.cAMP信号传递模型 58
4.cAMP信号调节的生理过程 61
4.1 糖原代谢 62
4.2 基因表达 64
4.3 神经系统的调节 65
5.胞内信使cGMP 65
5.1 cGMP信号的产生与灭活 66
5.2 cGMP信号传递的功能 67
第六章 胞内信使——IP3与DG 71
1.双信使途径 71
1.1 双信使途径的发现 71
1.2 双信使途径模型 72
2.质膜肌醇磷脂代谢——信号分子的产生和灭活 73
2.1 肌醇磷脂的结构和组成 73
2.2 肌醇磷脂循环及有关酶类 74
3.IP3/Ca2+和DG/PKC信号传递途径 78
3.1 IP3/Ca2+信号传递途径 78
3.2 DG/PKC信号传递途径 83
4.双信使途径之间的相互作用 89
第七章 胞内信使——钙离子 91
1.钙信使的发现 91
1.1 钙功能研究的历史 91
1.2 钙离子成为胞内信使的基础 92
2.细胞的钙转移系统 93
2.1 细胞钙的分布 93
2.2 质膜上的钙转移系统 94
2.3 内质网钙转移系统 97
2.4 线粒体钙转移系统 100
3.钙信号的产生、终止及传递途径 101
3.1 钙信号的产生与终止 101
3.2 钙信号的时空性——钙振荡与钙波 102
3.3 Ca2+信号的时空性——持续信号 103
4.钙结合蛋白 104
4.1 EF手形家族 105
4.2 附加蛋白(annexin)家族 108
5.钙调素 110
5.1 钙调素的发现 110
5.2 钙调素的理化特性 111
5.3 钙调素的活化及作用方式 112
5.4 钙、钙调素依赖的蛋白质磷酸化 116
5.5 钙与钙调素的生理功能 118
6.钙信号的研究方法 121
6.1 细胞内自由钙离子浓度的测定 121
6.2 钙调素的研究方法 124
第八章 具有酶活性的表面受体与细胞信号转导 128
1.酪氨酸蛋白激酶与磷酸酶 128
1.1 酪氨酸蛋白激酶(PTK) 128
1.2 酪氨酸蛋白磷酸酶(PTP) 130
2.具有受体功能的酪氨酸蛋白激酶(RPTK) 131
2.1 基本结构 131
2.2 亚类 132
2.3 RPTK的活化与活性调节 133
2.4 信号转导——Ras途径 137
3.具有受体结构的酪氨酸蛋白磷酸酶(RPTP) 138
3.1 类型与结构 138
3.2 配体 139
3.3 信号转导功能 139
4.细胞因子受体超家族 140
4.1 结构 140
4.2 信号转导——JAK-STAT途径 140
5.具有受体结构的丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶 141
第九章 蛋白质的可逆磷酸化及其对基因表达的调控 143
1.蛋白质的磷酸化与脱磷酸化 143
1.1 基本概念 143
1.2 蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的意义 144
2.蛋白激酶 145
2.1 共同特征 145
2.2 分类 146
3.蛋白磷酸酶 148
3.1 Ser/Thr型蛋白磷酸酶 148
3.2 双重底物特异性蛋白磷酸酶 151
4.蛋白激酶与蛋白磷酸酶的协调作用——“阴阳学说” 152
5.蛋白质的磷酸化与基因表达调控 153
5.1 对转录因子的核转位调节 154
5.2 对转录因子与DNA结合活性的调节 155
5.3 对转录因子转录活性的直接调节 156
第十章 细胞信号转导途径之间的相互作用 159
1.细胞信号转导途径的多样性 159
1.1 质膜脂肪酸代谢与信号传递 159
1.2 质子跨膜信号传递 162
2.胞内信号转导途径间的相互作用 164
2.1 cAMP与Ca2+信号途径 165
2.2 cAMP与肌醇磷脂信号途径 166
2.3 Ca2+与肌醇磷脂信号途径 167
3.细胞对多种信号途径的整合作用 168
第二篇 植物篇 171
第十一章 植物细胞信号转导研究概况 171
1.环境刺激与胞外信号 171
1.1 环境刺激 171
1.2 胞间化学信号 172
1.3 胞间物理信号 173
2.跨膜信号转换：受体与G蛋白 174
2.1 受体 174
2.2 G蛋白 175
3.细胞内信号 175
3.1 Ca2+信号 175
3.2 双信使 178
4.蛋白质的可逆磷酸化 179
4.1 蛋白磷酸化酶 179
4.2 蛋白磷酸酶 179
5.展望 180
第十二章 植物细胞跨膜信号转导 182
1.植物G蛋白与细胞跨膜信号转导 182
1.1 植物中G蛋白的存在 182
1.2 G蛋白在植物细胞信号转导中的作用 186
1.3 在体内研究植物G蛋白功能的分子生物学方法 189
2.植物细胞中具有受体功能的蛋白激酶(RLK) 190
2.1 RLKs的种类和结构 190
2.2 RLKs基因表达 191
2.3 RLKs的生物学功能 192
2.4 RLKs的信号转导 194
3.细胞质膜氧化还原系统与信号转导 195
3.1 质膜氧化还原系统的构成 196
3.2 质膜氧化还原系统的功能 198
3.3 质膜氧化还原系统与信号传递 200
第十三章 植物细胞的光受体与光信号转导 203
1.红光远红光受体及其信号转导 203
1.1 光敏色素基本特性 203
1.2 光敏色素信号转导 208
2.蓝光和紫外光受体及其信号转导 212
2.1 蓝光的生理效应 212
2.2 蓝光和UV-A受体 214
2.3 蓝光信号转导 217
第十四章 植物激素作用的分子基础和信号转导 220
1.生长素作用的分子基础和信号转导 220
1.1 生长素诱导的生理功能研究 220
1.2 生长素的信号转导 222
1.3 生长素诱导的基因 224
2.脱落酸作用的分子基础和信号转导 225
2.1 ABA生物合成与生理功能缺陷突变体研究 225
2.2 ABA信号转导及其突变体分析 229
3.乙烯作用的分子基础和信号转导 234
3.1 乙烯的主要生理功能 234
3.2 植物感受乙烯的信号传递 235
第十五章 植物病理反应及病原侵染信号转导 240
1.水杨酸信号分子在植物病理反应中的作用 240
1.1 植物中的SA 240
1.2 SA与植物抗病反应 240
1.3 SA的生物代谢与SA糖苷(SAG)的作用 243
1.4 SA的作用机制：SA结合蛋白(SABP)的作用 244
1.5 SA信号转导途径：基因表达的调节 246
2.寡糖素在抗病诱导中的作用及其信号转导 247
2.1 寡糖素的种类和结构 248
2.2 寡糖素的产生与转移 251
2.3 几种寡糖素的生物学活性 252
2.4 寡糖素信号转导 253
3.脂肪酸信号分子在植物病理与愈伤反应中的作用 255
3.1 植物中的脂肪酸信号分子 255
3.2 脂肪酸在植物病理反应中的作用 257
3.3 茉莉酸作为伤害信号的研究 258
第十六章 机械与伤害刺激信号转导 260
1.机械刺激信号转导 260
1.1 机械刺激对植物形态建成的作用 260
1.2 胞液Ca2+的变化介导机械刺激信号 261
1.3 CaM参与机械信号转导的证据 261
1.4 机械信号被感受的可能机制 262
2.伤害刺激信号转导 263
2.1 化学信号 264
2.2 物理信号：电信号 265
第十七章 植物生长发育的调节控制与信号转导 267
1.细胞增殖调控及信号转导 267
1.1 细胞周期及其调控 267
1.2 细胞增殖与细胞信号转导 271
2.拟南芥花发育过程中信号转导的遗传分析 275
2.1 营养态向生殖态的转变 275
2.2 花序分生组织的形成 279
2.3 花器官的形成及其决定 281
2.4 花器官的生长和分化 283
附录 本书常见缩写符号 286