细胞通过化学信息进行通讯的能力取决于信号分子的合成与分泌以及受体与配体的相互识别和结合，配体与受体的结合又与配体与受体的结构和化学性质相关联。

　　■ 表面受体超家族（surface receptor superfamilies）

　　根据表面受体进行信号转导的方式将受体分为三大类，若是根据表面受体与质膜的结合方式则可分为单次跨膜、7次跨膜和多亚单位跨膜等三个家族（图5-13）。

图5-13 单次、7次与多亚基跨膜的表面受体

　　■ 受体与配体相互作用的特点

　　多细胞生物体中的细胞，其周围环境中常常有多达几百种的化学信号分子，细胞如何去识别？是否一种信号分子只能作用于一种类型的细胞？受体与配体如何结合？这些都是由受体自身的特性决定的。

　　● 特异性（specificity） 受体与配体的结合是高度特异性的反应，但不是绝对的， 有受体交叉（receptor crossover）现象 .

　　请设计一个实验研究受体与配体结合的特异性

　　● 高亲和力（high affinity binding）

　　受体与配体结合的能力称为亲和力。通过配体与受体结合反应的动力学分析可获得亲和力的信息。受体对其配体的亲和力很强， 亲和力越强， 受体越容易被占据。亲和力的大小常用受体-配体复合物的解离常数（Kd）值来表示， 通常是10-9 M左右。

　　● 饱和性（saturation）

　　由于细胞含有有限数量受体分子，提高配体分子的浓度，可使细胞的受体全部被配体所占据，此时的受体处于饱和状态，因为即使增加配体的浓度也不会增加配体与受体的结合。由于一个细胞或一定组织内受体的数目是有限的， 因此受体与配体的结合是可以饱和的。［医学教育 网 搜集整理］

　　● 可逆性（reversibility）

　　配体与受体的结合是通过非共价键，所以是快速可逆的。 当引发出生物效应后， 受体-配体复合物解离， 受体可以恢复到原来的状态， 并再次使用。受体与配体结合的可逆性有利于信号的快速解除，避免受体一直处于激活状态。

　　● 生理反应 （physiological response）

　　信号分子与受体的结合会引起适当的生理反应，反应的强弱与结合配体的受体数量正相关。如在胰岛素与受体的结合时，会激发葡萄糖向靶细胞的运输，并且，葡萄糖运输的数量随受体结合胰岛素的数量增加而增加。

　　■ 信号分子与受体相互作用的复杂性

　　尽管细胞通过产生有限的受体来限制自己对众多的细胞信号分子作出反应，但是信号分子仍能以相当复杂的方式来控制细胞的行为。这种复杂性分表现在两个方面∶

　　● 虽然一种信号只能同一种受体作用，但能作用于不同的靶细胞引起多种效应∶如当心肌细胞暴露于神经递质乙酰胆碱时，它降低了收缩的频率；但是当唾液腺暴露于相同的信号分子时，却能分泌唾液（图5-14）。

图5-14 相同的信号分子在不同的靶细胞中引起不同的应答

　　不同类型的细胞以不同的方式对神经递质乙酰胆碱作出应答。在（a）和（b）中，信号分子与相同的受体蛋白结合，但由于细胞的功能不同，引起不同的反应；在（c）中乙酰胆碱作用于不同的受体。

　　● 一个细胞表面有几十甚至上千种不同的受体同时与细胞外基质中的不同信号分子起作用，这些信号分子共同作用的影响比任何单个信号所起的作用都强得多。所以细胞必须对多种信号进行协调综合。由于不同信号分子间的不同组合，会使细胞产生不同的综合性反应，有些信号组合起来可促进使细胞分裂，有些则促使细胞死亡。

　　● 亲和标记法分离表面受体［医学 教育网 搜集 整理］

　　● 亲和标记（affinity labeling）是常用的分离细胞表面受体的方法， 其原理是： 将细胞与超量标记的激素（配体）混合，以饱和所有特异受体的激素结合位点。洗去多余的激素，然后加入能够与受体和配体结合的共价交联剂将激素与受体进行共价交联（图5-15）。

图5-15 亲和标记胰岛素受体

　　大多数交联剂（cross-linking agent）含有两个可与蛋白质中自由氨基相互作用的基团（图5-16）， 当表面受体与配体结合后，配体和受体上各自的自由氨基的距离靠近到足以被小分子的交联剂结合时，受体和配体就会被交联在一起。又由于与交联剂共价结合的配体和受体能够耐受去垢剂和变性剂的处理，也就是说，在有去垢剂和变性剂存在时，它们依然交联在一起，因而可用去垢剂和变性剂溶解细胞质膜，分离膜蛋白通过电泳进行分析。

图5-16 交联剂的分子结构及与受体和配体的共价交联