內(nèi)毒素細(xì)胞內(nèi)受體及其介導(dǎo)的信號傳遞

受體是細(xì)胞表面或胞內(nèi)亞細(xì)胞組分中的一種蛋白分子，它可以識別并特異地與有生物活性的化學(xué)信號分子（配體）結(jié)合，從而激活或啟動一系列生物化學(xué)反應(yīng)，使該化學(xué)信號分子發(fā)揮其特定的生物效應(yīng)。水溶性信號分子通過細(xì)胞表面受體起作用，而脂溶性信號分子則主要通過細(xì)胞內(nèi)受體行使其效應(yīng)。

目前，已知至少有三類細(xì)胞表面的受體：通道關(guān)聯(lián)受體（channel-linked receptor）、催化受體（catalytic receptor）和G-蛋白關(guān)聯(lián)受體（G-protein-linked receptor）。這是按其轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的不同機(jī)制而分的。

（1）通道關(guān)聯(lián)受體：通道關(guān)聯(lián)受體是一種遞質(zhì)閘門離子通道（transmitter-gatedion channel），它主要執(zhí)行電興奮細(xì)胞間快速的突觸信號傳遞。

（2）催化受體：當(dāng)催化受體被激活時，可作為酶直接起催化作用，幾乎所有已知的催化受體都是跨膜蛋白，在細(xì)胞質(zhì)的部分是一個有酪氨酸特異性的蛋白質(zhì)激酶。

（3）G-蛋白關(guān)聯(lián)受體：G-蛋白關(guān)聯(lián)受體可以間接激活或失活一個不相連的膜結(jié)合酶或離子通道。受體與酶或離子通道之間的相互作用是通過第三種蛋白，稱為CTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白（G蛋白）來完成的。G-蛋白關(guān)聯(lián)受體通常激活一系列反應(yīng)，改變一種或幾種小的細(xì)胞內(nèi)信號分子的濃度，這些細(xì)胞內(nèi)信號分子亦稱為胞內(nèi)信使（intracellular messengers）或胞內(nèi)介質(zhì)（ intracellular mediators），這些胞內(nèi)信使，隨后起作用，依次改變胞內(nèi)其他靶蛋白的行為。

主要的胞內(nèi)信使（intracellular messeger）（亦稱第二信使）包括環(huán)腺苷酸（cAMP），環(huán)鳥苷酸（cGMP），鈣離子（Ca2+），1，4，5-三磷酸肌醇（ InsP3）及 1，2-二酰基甘油（DG）（圖11）。

其中cAMP和Ca2+是兩種最重要的胞內(nèi)信使。

cAMP和Ca2+信號分子的產(chǎn)生途徑不同，但兩者都要G蛋白的參與，幾乎所有動物細(xì)胞都使用這兩種胞內(nèi)信使作為信號分子（圖12）。

（4）細(xì)胞激活過程中的信號傳遞：細(xì)胞外的信號是通過何種途徑影響細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的代謝和細(xì)胞的功能，這是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的核心問題。現(xiàn)已知，細(xì)胞激活過程中的信號傳遞過程為：細(xì)胞外的信號（配體）可能和細(xì)胞膜上的特異性受體相結(jié)合，通過G蛋白系統(tǒng)偶聯(lián)，激活磷脂酶C，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使——三磷酸肌醇（IP3）和二脂甘油（DG），從而使細(xì)胞內(nèi)Ca2+離子濃度上升以及蛋白激酶C被激活，最后生成花生四烯酸類產(chǎn)物以及細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化，完成整個信號傳遞的過程。

內(nèi)毒素激活細(xì)胞的過程大致上同上述信號過程一樣，內(nèi)毒素可以和許多種類細(xì)胞的細(xì)胞膜產(chǎn)生特異的或非特異的結(jié)合，在某些細(xì)胞膜上已成功分離出了內(nèi)毒素受體，如脂多糖結(jié)合蛋白/脂多糖受體（LBP/CD14）。但多數(shù)情況內(nèi)毒素和細(xì)胞膜的結(jié)合是非特異的，這種結(jié)合可能是內(nèi)毒素的脂質(zhì)成分——類脂A和細(xì)胞膜上磷脂成分通過疏水作用被動結(jié)合，也可以主動結(jié)合，這兩種結(jié)合都可以改變細(xì)胞膜的某些理化性質(zhì)。