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神经生物化学和药理学基础(1)PPT课件

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神经 生物化学 药理学 基础 PPT 课件
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单击此处编辑母 版标题样式 单击此处编辑母版副标 题样式 1 神经生物学 第 5 章 一 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 第 5 章 神经化学与神经药理学基础 共同基础 突触和受体 药物作用的胞内信息传递 神经递质和调质的作用 神经化学 neurochemistry 神经活动中化学物质释放和作用规律 神经药理学 neuropharmacology 药物和内源性活性物质对神经系统的作用 2 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 1 突触结构与传递 5 1 1 概述 突触 一个神经元与另一个神经元 肌细胞 腺 细胞以及其他效应器细胞或感受器细胞等紧密接 触并形成特殊结构的功能接触部位 3 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 分类 按接触部位 轴突 树突型 轴突 胞体型 轴突 轴突型 胞体 胞体型 树突 树突型 按结构和机制 化学性突触 电突触 按照传递性质 兴奋性突触 抑制性突触 4 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 1 2 电电突触 1 缝隙连接 gap junction 细胞间惟一能直接进行信息和物质交换的通道 由相邻细胞膜上的两个连接子 connexon 相互锚定而成 六个连接蛋白 connexin 排列成六角形 中央有一直径约1 5 nm的 孔形成了连接两细胞的亲水性孔道 5 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 在体内有较广泛的分布 发育期超过发育成熟后 神经系统中主要存在于胶质细胞之间 分子量低于1 KD或直径小于1 5 nm的物质可通过缝隙连接 2 电突触的作用 功能意义 使神经元形成同步化活动 低等动物防御反应 对脑发育和成熟 胶质细胞互换信息 6 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 7 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 8 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 3 突触间隙 synaptic cleft 约 20 nm 含电子致密物质 9 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 4 突触后膜 postsynaptic membrane 含多种特异的蛋白质 主要是受体蛋白 通道 蛋白 还有一些能分解神经递质使之失活的酶类 特征 颗粒和细丝 10 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 1 4 突触传递 synaptic transmission 突触前神经元 电信号 化学信号 突触间隙 化学物质 突触后神经元 突触后神经元 化学信号 电信号 11 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 过程 Ca2 内流进入突触前膜 囊泡释放递质到突触间隙 递质作用于突触后膜受体 打开钠通道 递质激活突触后膜G蛋白 偶联受体 递质作用于突触前膜 受体或被突触前膜重摄入 递质被胶质细胞摄入 突触囊泡的形成 其它囊泡释放 1 化学突触的传递过程和特点 12 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 特点 1 单向传递 2 突触延搁 0 5 ms 3 总和 4 对内环境变化的敏感性 5 对某些药物敏感 13 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 突触前膜去极化和Ca2 的内流 14 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 3 突触前递质释放 以胞吐 exocytosis 的形式释放神经递质 以胞吞 endocytosis 的方式进行再生 Endocytosis and exocytosis 15 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 神经递质在突触前细胞发生冲动 动作电位 时 钙离子通道负责将去极化转化成神经递质的释 放 兴奋 分泌耦合 excitation secretion coupling 16 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 4 量子释放与胞吐作用 量子释放 quantal release 胞吐 exocytosis 去极化 Ca2 内流 泊靠 融合 卸货 胞饮 再填充 量子释放的基础 一个囊泡 最小包装 17 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 融合方式 吻了就跑 kiss and run 全融合 18 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 参与胞吐作用的相关蛋白 1 突触囊泡膜蛋白 2 突触前膜蛋白质 3 胞液中的蛋白质 突触蛋白 突触小泡蛋白 突触结合 蛋白 囊泡整合蛋白家族等 突触融合蛋白 突触小体相关蛋白 25 生长相关蛋白 43等 n Sec N 乙基马来酰亚胺敏感因子 可溶性NSF附着蛋白 GAP 43 green Synapsin 19 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 6 神经递质突触前释放的调制 4种调制靶点 内在过程 由静息膜电位或动作电位发 放的变化所引起 2种过程 外部过程 其它神经元的突触输入 改变启闭钙通道 改变钙通道门控 改变K 或Na 内流 作用于Ca2 内流的下游机制 20 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 7 慢传递与快传递 快信息传导 直接产生突触后电位 1 mS 慢信息传导 产生一系列生化反应 以秒计 21 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 1 5 突触整合 synaptic integration A typical mammalian neuron in the cortex may be in synaptic contact with 100 1000 other neurons 兴奋性突触后电位 EPSP 抑制性突触后电位 IPSP 突触整合 神经元将各种传入冲动引 起的突触后反应进行空间 和时间的总和 最终决定 是否输出动作电位的过程 22 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 突触整合 synaptic integration 不是突触电位简单的代数和 是突触处被激活的电导和离子流的对抗作用 受突触电位在神经元树突分支上几何位置的影响 是脑最基本功能活动的本质 23 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 突触整合的简单形式 总和 时间总和 空间总和 2 突触整合的关键部位 轴突始段 axon initial segment 即动作电位的触发区 轴突始段 24 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 1 6 突触可塑性 synaptic plasticity 突触可塑性 指化学性突触传递效能的改变 包括突触传递 增强和突触传递减弱两方面 表现为突触后膜上电 反应的增强或减弱 Typical LTP graph obtained from the CA1 region of the hippocampus 根据电反应持续时间 短时程突触可塑性 长时程突触可塑性 25 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 突触可塑性 广义 突触传递可塑性 突触发育可塑性 突触形态的可塑性 26 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 短时程突触可塑性 突触前神经末梢受到一连串有效电刺激后 在短时间内 数十毫秒到数十分钟 突触前或突 触后反应的增强或减弱 三 种 形 式 突触易化 synaptic facilitation 强直后增强 posttetanic potentiation PTP 突触抑制 synaptic depression 27 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 长时程突触可塑性 可以持续数小时乃至数周的突触活动的增强 与抑制现象 分别被称为LTP和LTD LTP long term potentiation 突触前末梢受到强 直刺激后 突触后神经元出现的一种突触后电位持 续性增强的现象 28 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester long term synaptic potentiation 29 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester LTD long term depression 突触传递效应持续性 下降的一种现象 小 脑皮层是产生LTD的 重要部位之一 Sti PF Rec PC EPSP Sti PF and CF 1 4Hz PFRec PC EPSP PC CF PF 30 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 神经系统信号转导 指神经递质 神经调质 激素 神经营养因子或细胞因子 等细胞间信号转化为细胞内生物化学信号并产生后续神经细胞 功能改变的过程 受体 receptor 存在于细胞膜或细胞内的生物大分子 糖 蛋白或脂蛋白 能够特异性地识别和结合有生物活性的化学 信号物质 启动一系列信号转导 产生相应的生物效应 31 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 受体的分类 命名及分子结构 细胞膜受体 环状受体 七次跨膜 螺旋受体 一次跨膜螺旋受体 细胞内受体 受体的基本特征 1 饱和性 2 特异性 3 可逆性 4 亲和性 5 区域分布性 32 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 环状受体 配体门控离子通道 ligand gated ion channel 特征 由4 5个跨膜亚单位聚集 构成 中央水相孔洞 每个亚单位一般具有2 4个由疏 水氨基酸组成的跨膜 螺旋区段 每个亚单位都有一个较大的细胞 外N端 上面有特异性配体结合的部 位 33 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 七次跨膜 螺旋受体 2 七次跨膜 螺旋受体 G蛋白偶联受体 G protein coupled receptor 蛇型受体 serpentine receptor 七次跨膜 螺旋受体结构 一条肽链 7次跨膜 N 端在膜外 糖修饰 亲水性 氨基酸组成 跨膜部分为 螺旋结构 疏水 C端在胞内 为与效应 器偶联的部位或本身的效 应部位 特征 34 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester G蛋白 能结合并水解三磷酸鸟苷 且其功能也受 GTP GDP转化的调节 受体和各种效应器 酶 通道 之间 的通过G蛋白偶联 35 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 3 一次跨膜螺旋受体 催化型受体 catalytic receptor 酶偶联受体 enzyme coupled receptor 一次跨膜螺旋受体结构 全部为糖蛋白且只有一个跨膜螺 旋结构 配体与受体结合后改变酶的活性 由4部分组成 识别部位 跨膜结构 催化部位 调节部位 36 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 细胞内受体 多为反式作用因子 trans acting factor 特征 通常为400 1000个氨基酸残基 四个区域 高度可变区 含25 603个氨基酸残基 具转录激活作用 DNA结合区 有66 68个氨基酸残基 富含半胱氨酸并有 锌指结构 激素结合区 由220 250个氨基酸残基 铰链区 短序列 37 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 受体活性调节 受体下调 数目减少和 或结合力降低与失敏 受体上调 数目增多和 或对配体的结合力增加 常见机制 磷酸化和脱磷酸化作用 G蛋白的调节 酶促水解作用 38 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 神经系统信号转导方式 直接激活离 子通道受体 激活G蛋白 偶联受体 激活酪氨酸 激酶 作用于神经 元胞质或核内 受体 39 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 3 G蛋白与跨膜信号转导 G蛋白 能结合并水解三磷酸鸟苷 且其功能也受 GTP GDP转化的调节 40 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 G蛋白的特点及分类 特点 都是膜蛋白 不跨膜 都由三个不同的亚单位组成 亚单 位通常组成紧密的二聚体 共同发挥作 用 亚 39 46kDa 有特异的GTP结合 位点 有GTP酶活性 不同G蛋白的结 构上的差别主要表现在 亚单位 41 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 当外环境中不存在受体的激动剂时 G蛋白的三个亚单位呈聚合状态 亚单位与GDP结合 形成G蛋白 GDP复合体 2 当外环境中存在 受体的激动剂时 受体与之结合 同时释放GDP 形成配体 受体 G蛋白 复合体 3 在镁离子存在的条件下 GDP为GTP所取代 使整个复合 体解离为三部分 即受体 复合体及被激活的 亚单位与GTP复合体 激 活的 亚单位与GTP复合体可激活效应器 例如腺苷酸环化酶 由于激活 的 亚单位本身具有GTP酶活性 因而GTP被水解为GDP 后者再和 亚单 位形成G蛋白三聚体 完成G蛋白的循环 2 G蛋白的作用机制 42 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 43 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 3 G蛋白在中枢神经系统的作用 直接调节的离子通道 钾通道 钙通道及内向整流钾通道 激活细胞内的酶而产生第二信使再影响离子通道或其他 启动慢 持续时间长 44 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 4 第二信使介导的信号转导途径 通常以细胞膜为界 将胞外信号分子 神经递质和 激素等 第一信使 而膜内的小分子化合物被称为第二 信使 胞内信使 1 第一信使 激素 递质等 2 效应器酶 腺苷酸环化酶 磷酯酶C等 3 第二信使 环腺苷酸 cAMP 环鸟苷酸 cGMP Ca2 一氧化氮 NO IP3 前列腺素 等 45 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 腺苷酸环化酶 cAMP 依赖性蛋白激酶系统 该系统含有质 膜中的三种组分 受体 G蛋白 AC 胞外信号通过 控制AC来控制 cAMP浓度 46 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 激活cAMP依赖的蛋白激酶A 调节亚基 催化亚基 47 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester CREB反应元件蛋白 丝氨酸残基磷酸化 48 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 神经递质通过G蛋白偶联受体介导的AC cAMP PKA信号转导途径 肾上腺素 型 促肾 上腺皮质激素等刺激AC 激活cAMP 阿片肽 肾上腺素 型 等抑制AC 降低cAMP 49 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 鸟苷酸环化酶 cGMP 依赖性蛋白激酶系统 鸟苷酸环化酶 GC 催化GTP生成cGMP 激活cGMP 依赖的蛋白激酶 PKG cGMP与GC一起构成细胞信 息传递中另一重要的第二信使系统 虽然在细胞内cGMP的水平比cAMP低很多 但在某些 可兴奋组织中起着某种特异的调节作用 如脊椎动物视网 膜光电转换机制 小脑浦肯野细胞内第二信使 还可以调 节平滑肌的肌张力 50 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合 激 活质膜上的磷脂酶C PLC 使质膜上4 5 二磷酸磷 脂酰肌醇 PIP2 水解成1 4 5 三磷酸肌醇 IP3 和 二酰基甘油 DG 两个第二信使 胞外信号转换为胞内 信号 这一信号系统又称为 双信使系统 3 膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统 51 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester IP3 Ca2 信号传递途径 IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合 开启钙通道 使胞内Ca2 浓度升高 激活各类依赖钙离子的蛋白 52 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester DG PKC信号传递途径 DG结合于质膜上 可活化 与质膜结合的蛋白激酶C PKC PKC以非活性形式 分布于细胞溶质中 当细胞 接受刺激 产生IP3 使 Ca2 浓度升高 PKC便转 位到质膜内表面 被DG活 化 PKC可以使蛋白质的丝 氨酸 苏氨酸残基磷酸化 另一种DG生成途径 即由磷 脂酶催化质膜上的磷脂酰胆 碱断裂产生的DG 用来维持 PKC的长期效应 53 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统 54 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 4 胞内钙信号途径 神经细胞的功能大都与Ca2 密切相关 胞浆内游离Ca2 浓度在0 01 1 mol L 大多数神经元为 100 nmol L 细胞外液中Ca2 浓度约2 5 mmol L 胞内Ca 2 主要反应 激活钙调蛋白 calmodulin CaM PKC 55 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 引起神经元Ca2 升高的主要方式 Ca 2 内流 胞浆内的钙库 内质网 核等 钙通道 电压敏感性钙通道 VSCCs 配体门控性钙通道 LGCCs L 型 N 型 P Q 型 T 型 NMDAR nAChR 5 HTR3 AMPAR KAR 2 神经元Ca2 外排 Ca2 ATP酶 即 Ca2 泵 Na Ca2 交换体 56 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 电压敏感性Ca2 通道 1 引起神经元Ca2 升高的主要方式 57 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 配体门控性Ca2 通道 58 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 二 神经元Ca2 外排 Na2 Ca2 交换体 Ca2 ATPase 59 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 5 胞内其它信号转导途径 酪氨酸蛋白激酶 tyrosine protein kinase TPK 在细胞的生长 增殖 分化等过程中发挥重 要的调节作用 细胞质膜上的受体型TPK 催化型受体 胞浆中的非受体型TPK 酶偶联受体 60 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 酪氨酸激酶受体的信号转导途径 本身既是受体又具有酪氨酸激酶的活性 对蛋白的磷酸化作用只限于酪氨酸残基 其活性不受细胞内第二信使分子的调节 酶的活性部分即为位于细胞内的一个催化结构域 是某些生长因子膜受体的一部分 受体酪氨酸蛋白激酶 receptor tyrosine protein kinase RTPK 61 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 受体型TPK Ras MAPK 途径 催化型受体与配体 结合后 发生自身磷酸 化并磷酸化中介分子 Grb2和SOS 使其活 化 进而激活Ras蛋白 开启为多种生长因子 信息传递过程所共有的 Ras通路 62 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 酪氨酸激酶偶联受体的信号转导途径 受体本身不具有酶催化活性 胞内部分含非 受体酪氨酸蛋白激酶的结合位点 受体为多亚基的复合物 有两个家族 JAK PKT家族 Src PKT家族 63 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester JAK STAT信号转导途径 1 配体与受体结合导 致受体二聚化 2 二聚化受体激活 JAK 3 JAK将STAT磷酸化 4 STAT形成二聚体 暴露出入核信号 5 STAT进入核内 调 节基因表达 64 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 6 信息传导通路中的蛋白质磷酸化 磷酸化与脱磷酸化是生 物体最基本和最重要的 调节反应 依靠蛋白激 酶和蛋白磷酸酶完成 磷酸化和脱磷酸化能够 以很快的速度进行 信号转导级联反应的终 末几乎都是蛋白质的磷 酸化 概念和意义 大量负电荷 65 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 神经系统主要的第二信使依赖性蛋白激酶 1 PKA 脑内的蛋白激酶 主要是PKA 四聚体 C2R2 组成的别构酶 66 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 PKG 神经系统另一主要类型的蛋白激酶 PKG与PKA同源 cGMP与PKG的调节区结合 67 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 3 Ca2 依赖性蛋白激酶 CaMPK 被Ca2 结合钙调蛋白所活化 PKC 在Ca2 结合DG或其它脂类所活化 分 类 在神经系统均存在 CaM kinase PKC 68 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 CaMPKThe activation of CaM kinase II Ca2 CaM Ca2 CaM CaM PKII CaM PKII MAP2 酪氨酸羟化梅 色氨酸羟化酶 管蛋白 突触蛋白 69 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 PKC 70 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 2 受磷酸化调控的神经系统蛋白质 蛋白磷酸化参与调控神经元各种各样的功能 离子通道活性的调节 神经递质受体的敏感性 神经递质的合成 释放和再摄取 轴突内物质的转运 树突和轴突的形成过程 神经元的特异性 多种形式的神经可塑性和学习记忆 71 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 5 2 7 细胞外信号对基因转录的调控 短时程反应 对具体生理过程的调节 终止于胞 浆 对功能蛋白进行磷酸化反应而实现 长时程反应 对基因表达的调控 包括转录和翻 译 其中转录是基因表达过程中主要受细胞外信 号调节的步骤 真核细胞的基因转录必需依赖各种转录因子的参与 配体与膜受体结合 配体直接进入胞内与胞浆或核内受体结合 转录因子 生成途径 72 As an intern who has just entered kindergarten the following plans have been drawn up for the new semester 1 cAMP反应元件结合蛋白 CREB cAMP诱导的神经肽基因的调 节区有一段特殊回文结构的碱 基序列5 TGACGTCA 3 是 cAMP产生调节所必需的 被 称为cAMP反应元件 cAMP response element CRE 能与CRE结合的转录因子被称为CRE结合蛋白 cAMP response element binding protein CREB CREB可作为神经递质 神经营养因子以及即早基因c fos的 转录因子 广泛参与神经系统中多种递质的转录激活作用 73 As an intern who has just entered kindergarte
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