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信號通路

 成靖 2017-10-30

簡介
當細胞里要發(fā)生某種反應時,信號從細胞外到細胞內傳遞了一種信息,細胞要根據(jù)這種信息來做出反應的現(xiàn)象,叫做信號通路。各個信號通路中上游蛋白對下游蛋白活性的調節(jié)(包括激活或抑制作用)主要是通過添加或去除磷酸基團。從細胞受體接收外界信號到最后做出綜合性應答,不僅是一個信號轉導過程,更重要的是將外界信號進行逐步放大的過程。受體蛋白將細胞外信號轉變?yōu)榧毎麅刃盘?,經信號級?lián)放大、分散和調節(jié),最終產生一系列綜合性的細胞應答,包括下游基因表達的調節(jié)、細胞內酶活性的變化、細胞骨架構型和DNA合成的改變等(如圖3)。這些變化并非都是由一種信號引起的,也可以通過幾種信號的不同組合產生不同的反應。


分類
一是當信號分子是膽固醇等脂質時,它們可以輕易穿過細胞膜,在細胞質內與目的受體相結合;二是當信號分子是多肽時,它們只能與細胞膜上的蛋白質等受體結合,這些受體大都是跨膜蛋白,通過構象變化,將信號從膜外domain傳到膜內的domain,然后再與下一級別受體作用,通過磷酸化等修飾化激活下一級別通路。
常見的幾種信號通路
1. NF-κB信號:當出現(xiàn)TNF-a信號、炎癥因子以及LPS、紫外線等外界刺激時,細胞因子與細胞膜表面的TNF受體結合---》---》最終都匯集到IKK。TNF是迄今發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤效果最強的細胞因子。NF-kB具有明顯的抑制細胞凋亡的功能,與腫瘤的發(fā)生、生長和轉移等多個過程密切相關。NF-kB對腫瘤轉移具有明顯的促進作用,它能促進腫瘤轉移相關基因ICAM-1、VCAM-1、MMP-9等的表達。NF-kB還能誘導血管內皮生長因子VEGF的表達,促進血管形成。此外,NF-kB還能通過調節(jié)COX2等基因的表達來促進腫瘤生長。
2.JAK-STAT信號通路:由細胞因子刺激的信號轉導通路,參與細胞的增殖、分化、凋亡以及免疫調節(jié)等許多重要的生物學過程。與其它信號通路相比,這條信號通路的傳遞過程相對簡單,它主要由三個成分組成,即酪氨酸激酶相關受體、酪氨酸激酶JAK和轉錄因子STAT。
3.Ras、PI(3)K和mTOR信號:Ras-Raf和Ras-PI(3)K以及其所激活的mTOR信號通路涉及了多個癌基因和抑癌基因的激活和失活,與腫瘤的發(fā)生密切相關,日益成為腫瘤研究的熱點。(1)是一類與細胞增殖緊密相關的蛋白激酶,故稱控制腫瘤生長的Ras、PI(3)K和mTOR信號。mTOR蛋白的C末端具有激酶活性,它是細胞生長和增殖的關鍵調節(jié)分子,可接收生長因子、營養(yǎng)、能量等多種信號,并通過PI3K/AKT或Ras/ERK信號通路來發(fā)揮作用,而對mTOR信號通路的抑制可以使細胞停滯在G1期而觸發(fā)細胞凋亡。(2)Ras-Raf通路與癌癥:Ras的直接效應因子Raf-1就將Ras和ERK/MAPK信號通路聯(lián)系起來。Raf激酶磷酸化MAPK激酶(MAPKK,又稱MEK),再由MEK激活ERK1/2(extracellular signal regulated kinase,又稱MAPK)。(3) Ras-PI(3)K信號通路與癌癥。PTEN調節(jié)。
4.Wnt信號:Wnt信號在動物胚胎的早期發(fā)育、器官形成、組織再生和其它生理過程中,具有至關重要的作用。如果這條信號通路中的關鍵蛋白發(fā)生突變,導致信號異常活化,就可能誘導癌癥的發(fā)生。
5. BMP信號通路:控制著諸如中胚層形成、神經系統(tǒng)分化、牙齒和骨骼發(fā)育以及癌癥發(fā)生等許多重要的生物學過程。
6. Ras2MAPK信號轉導途徑:Ras上游通路......。Ras下游通路,Ras/Raf通路是最明確的信號轉導通路,調控G1 期進展。
7.p53信號:是迄今發(fā)現(xiàn)與腫瘤相關性最高的基因。p53基因受多種信號因子的調控。例如:當細胞中的DNA損傷或細胞增殖異常時,p53基因被激活,導致細胞周期停滯并啟動DNA修復機制,使損傷的DNA得以修復。然而,當DNA損傷過度而無法被修復時,作為轉錄因子的p53還可進一步激活下游促凋亡基因的轉錄,誘導細胞凋亡并殺死有DNA損傷的細胞。不然,這些DNA損傷的細胞就可能逐漸脫離正常的調控,有可能最終形成腫瘤。
參考http://baike.baidu.com/link?url=ueua1rawWj3cUmRqF7AqdX82uoYkG0SKrXX8PACiWyqy-UJSj2NO8vCx-ZsFtQ2a8TioWnBO9dWCWRHyA3p1gfyL1mBm3pLcSdb6fR8cY4Uuh90-UvmT0oVDkxhajOy5 
   

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