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6.12: 细胞内信号级联
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细胞内信号级联
 
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6.12: 细胞内信号级联

细胞内信号级联放大来自细胞外的信号,并将其定向到细胞内的预定目标,从而导致转录、翻译、蛋白质修饰、酶激活、细胞代谢、有丝分裂和凋亡。

最基本的信号级联涉及激活第二信使和释放激酶。激酶通过向蛋白质和酶中添加一个磷酸基来激活或去激活它们。磷酸酶去除导致蛋白质失活或活化的磷酸基团。

环腺苷酸AMP (cAMP)途径是以其第二信使cAMP命名的。当配体与G-偶联蛋白受体结合时,这种途径最常被启动。G蛋白与受体分离,激活腺苷酸环化酶,从ATP合成cAMP。对于每个配体-受体相互作用,产生多个 cAMP 分子放大信号。

cAMP激活蛋白激酶 A (PKA)。PKA是一种具有两个调节亚基和两个活性亚基的四聚体分子。当四个cAMP分子与PKA分子相互作用时,它释放出两个活性亚单位。这些PKA亚单位磷酸化靶蛋白和酶。在基因表达的情况下,PKA激活核内的转录因子CREB。

细胞内信号级联(配体和受体)之前的步骤称为上游事件。在上述例子中,那些在cAMP途径之后的CREB磷酸化被称为下游事件。有许多上游和下游事件,这些途径可以参与其中。

一个更复杂的信号级联是Ras-Raf-MAP激酶途径,它涉及一系列激活其他激酶的序列激酶。在这个途径中,Ras是一种小的GTPase酶,当生长因子与其受体(上游事件)结合时被激活。然后Ras激活Raf- 或MAP激酶(MAP3K)。MAP3K磷酸化,从而激活另一种激酶MAP激酶(MAP2K,也称为MEK)。这种激酶通过磷酸化激活MAP激酶(MAPK,又称ERK)。MAPK迁移到细胞核,在那里它可以磷酸化几个转录因子(下游事件)。其中一个转录因子是c-myc,它启动了myc家族参与细胞增殖和癌症的基因的转录。Ras-Raf-MAP激酶途径利用多种激酶放大生长因子带来的外部信号,比简单的cAMP途径更为复杂。

其他细胞内信号级联,以其第二信使命名,是磷酸肌醇、花生四烯酸和环gGMP系统。


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