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信号通路

 成靖 2017-10-30

简介
当细胞里要发生某种反应时,信号从细胞外到细胞内传递了一种信息,细胞要根据这种信息来做出反应的现象,叫做信号通路。各个信号通路中上游蛋白对下游蛋白活性的调节(包括激活或抑制作用)主要是通过添加或去除磷酸基团。从细胞受体接收外界信号到最后做出综合性应答,不仅是一个信号转导过程,更重要的是将外界信号进行逐步放大的过程。受体蛋白将细胞外信号转变为细胞内信号,经信号级联放大、分散和调节,最终产生一系列综合性的细胞应答,包括下游基因表达的调节、细胞内酶活性的变化、细胞骨架构型和DNA合成的改变等(如图3)。这些变化并非都是由一种信号引起的,也可以通过几种信号的不同组合产生不同的反应。


分类
一是当信号分子是胆固醇等脂质时,它们可以轻易穿过细胞膜,在细胞质内与目的受体相结合;二是当信号分子是多肽时,它们只能与细胞膜上的蛋白质等受体结合,这些受体大都是跨膜蛋白,通过构象变化,将信号从膜外domain传到膜内的domain,然后再与下一级别受体作用,通过磷酸化等修饰化激活下一级别通路。
常见的几种信号通路
1. NF-κB信号:当出现TNF-a信号、炎症因子以及LPS、紫外线等外界刺激时,细胞因子与细胞膜表面的TNF受体结合---》---》最终都汇集到IKK。TNF是迄今发现的抗肿瘤效果最强的细胞因子。NF-kB具有明显的抑制细胞凋亡的功能,与肿瘤的发生、生长和转移等多个过程密切相关。NF-kB对肿瘤转移具有明显的促进作用,它能促进肿瘤转移相关基因ICAM-1、VCAM-1、MMP-9等的表达。NF-kB还能诱导血管内皮生长因子VEGF的表达,促进血管形成。此外,NF-kB还能通过调节COX2等基因的表达来促进肿瘤生长。
2.JAK-STAT信号通路:由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。
3.Ras、PI(3)K和mTOR信号:Ras-Raf和Ras-PI(3)K以及其所激活的mTOR信号通路涉及了多个癌基因和抑癌基因的激活和失活,与肿瘤的发生密切相关,日益成为肿瘤研究的热点。(1)是一类与细胞增殖紧密相关的蛋白激酶,故称控制肿瘤生长的Ras、PI(3)K和mTOR信号。mTOR蛋白的C末端具有激酶活性,它是细胞生长和增殖的关键调节分子,可接收生长因子、营养、能量等多种信号,并通过PI3K/AKT或Ras/ERK信号通路来发挥作用,而对mTOR信号通路的抑制可以使细胞停滞在G1期而触发细胞凋亡。(2)Ras-Raf通路与癌症:Ras的直接效应因子Raf-1就将Ras和ERK/MAPK信号通路联系起来。Raf激酶磷酸化MAPK激酶(MAPKK,又称MEK),再由MEK激活ERK1/2(extracellular signal regulated kinase,又称MAPK)。(3) Ras-PI(3)K信号通路与癌症。PTEN调节。
4.Wnt信号:Wnt信号在动物胚胎的早期发育、器官形成、组织再生和其它生理过程中,具有至关重要的作用。如果这条信号通路中的关键蛋白发生突变,导致信号异常活化,就可能诱导癌症的发生。
5. BMP信号通路:控制着诸如中胚层形成、神经系统分化、牙齿和骨骼发育以及癌症发生等许多重要的生物学过程。
6. Ras2MAPK信号转导途径:Ras上游通路......。Ras下游通路,Ras/Raf通路是最明确的信号转导通路,调控G1 期进展。
7.p53信号:是迄今发现与肿瘤相关性最高的基因。p53基因受多种信号因子的调控。例如:当细胞中的DNA损伤或细胞增殖异常时,p53基因被激活,导致细胞周期停滞并启动DNA修复机制,使损伤的DNA得以修复。然而,当DNA损伤过度而无法被修复时,作为转录因子的p53还可进一步激活下游促凋亡基因的转录,诱导细胞凋亡并杀死有DNA损伤的细胞。不然,这些DNA损伤的细胞就可能逐渐脱离正常的调控,有可能最终形成肿瘤。
参考http://baike.baidu.com/link?url=ueua1rawWj3cUmRqF7AqdX82uoYkG0SKrXX8PACiWyqy-UJSj2NO8vCx-ZsFtQ2a8TioWnBO9dWCWRHyA3p1gfyL1mBm3pLcSdb6fR8cY4Uuh90-UvmT0oVDkxhajOy5 
   

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