信號(hào)的整合、調(diào)節(jié)與終止
細(xì)胞從環(huán)境中得到的不是單一的信號(hào),細(xì)胞最后作出的應(yīng)答也是綜合性的。細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)接收和處理系統(tǒng)相當(dāng)于神經(jīng)細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)的微處理器,破譯信息,作出綜合反應(yīng)(圖5-60)。
圖5-60 細(xì)胞的信息處理途徑類比計(jì)算機(jī)的處理網(wǎng)絡(luò)
5.5.1 信號(hào)的匯集、趨異與竄擾
細(xì)胞內(nèi)的各種信號(hào)途徑并非都是單一的通向某一方向而是相互轉(zhuǎn)化的。有些細(xì)胞外的信號(hào)分子與受體結(jié)合后,不僅僅引起一種應(yīng)答,而是有可能激活許多不同的效應(yīng)物,引起細(xì)胞的不同反應(yīng)。另外,外來的信號(hào)有可能匯集后相互協(xié)作,共同作用于同一效應(yīng)物,但也有可能相互抑制。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各途徑的這些關(guān)系可分為三大類:信號(hào)匯集、信號(hào)趨異和竄擾。圖5-61總結(jié)了細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的這些特點(diǎn)。
圖 5-61 不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集、趨異和通訊
圖中兩種途徑通過激活不同的磷脂酶C異構(gòu)體匯集到一起,產(chǎn)生相同的第二信使IP3和DAG.由EGF或PDGF激活的受體酪氨酸激酶的信號(hào)沿三條不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞,即趨異轉(zhuǎn)導(dǎo)。由IP3的激活作用釋放的Ca2+ 不僅激活蛋白激酶C,也可以激活其他一些蛋白,包括促細(xì)胞分裂相關(guān)的蛋白和蛋白激酶,這就是不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的通訊。
■ 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集(convergent )
信號(hào)傳導(dǎo)途徑的匯集是指不同的信號(hào)分子分別作用于不同的受體,但是最后的效應(yīng)物是相同的。
圖中所示是將來自G蛋白偶聯(lián)受體、整聯(lián)蛋白、受體酪氨酸激酶的信號(hào)通過Grb2-Sos匯集到Ras,然后沿著MAP激酶級(jí)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞。
舉例說明信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集
■ 信號(hào)趨異(divergence )
信號(hào)趨異是指同一種信號(hào)與受體作用后在細(xì)胞內(nèi)分成幾個(gè)不同的信號(hào)途徑進(jìn)行傳遞,最典型的是受體酪氨酸激酶的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
■ 信號(hào)途徑間的竄擾(crosstalk)
信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的"竄擾"是指不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的相互影響。如PKA系統(tǒng)與受體酪氨酸激酶系統(tǒng)間的相互干擾。
在某些細(xì)胞中,G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的受體在腎上腺素等細(xì)胞外信使的作用下,產(chǎn)生第二信使cAMP,cAMP激活PKA,然后通過PKA抑制Raf,從而阻斷了從Ras到Raf的信號(hào)傳導(dǎo)。
細(xì)胞從環(huán)境中得到的不是單一的信號(hào),細(xì)胞最后作出的應(yīng)答也是綜合性的。細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)接收和處理系統(tǒng)相當(dāng)于神經(jīng)細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)的微處理器,破譯信息,作出綜合反應(yīng)(圖5-60)。
圖5-60 細(xì)胞的信息處理途徑類比計(jì)算機(jī)的處理網(wǎng)絡(luò)
5.5.1 信號(hào)的匯集、趨異與竄擾
細(xì)胞內(nèi)的各種信號(hào)途徑并非都是單一的通向某一方向而是相互轉(zhuǎn)化的。有些細(xì)胞外的信號(hào)分子與受體結(jié)合后,不僅僅引起一種應(yīng)答,而是有可能激活許多不同的效應(yīng)物,引起細(xì)胞的不同反應(yīng)。另外,外來的信號(hào)有可能匯集后相互協(xié)作,共同作用于同一效應(yīng)物,但也有可能相互抑制。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各途徑的這些關(guān)系可分為三大類:信號(hào)匯集、信號(hào)趨異和竄擾。圖5-61總結(jié)了細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的這些特點(diǎn)。
圖 5-61 不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集、趨異和通訊
圖中兩種途徑通過激活不同的磷脂酶C異構(gòu)體匯集到一起,產(chǎn)生相同的第二信使IP3和DAG.由EGF或PDGF激活的受體酪氨酸激酶的信號(hào)沿三條不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞,即趨異轉(zhuǎn)導(dǎo)。由IP3的激活作用釋放的Ca2+ 不僅激活蛋白激酶C,也可以激活其他一些蛋白,包括促細(xì)胞分裂相關(guān)的蛋白和蛋白激酶,這就是不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的通訊。
■ 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集(convergent )
信號(hào)傳導(dǎo)途徑的匯集是指不同的信號(hào)分子分別作用于不同的受體,但是最后的效應(yīng)物是相同的。
圖中所示是將來自G蛋白偶聯(lián)受體、整聯(lián)蛋白、受體酪氨酸激酶的信號(hào)通過Grb2-Sos匯集到Ras,然后沿著MAP激酶級(jí)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞。
舉例說明信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集
■ 信號(hào)趨異(divergence )
信號(hào)趨異是指同一種信號(hào)與受體作用后在細(xì)胞內(nèi)分成幾個(gè)不同的信號(hào)途徑進(jìn)行傳遞,最典型的是受體酪氨酸激酶的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
■ 信號(hào)途徑間的竄擾(crosstalk)
信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的"竄擾"是指不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑間的相互影響。如PKA系統(tǒng)與受體酪氨酸激酶系統(tǒng)間的相互干擾。
在某些細(xì)胞中,G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的受體在腎上腺素等細(xì)胞外信使的作用下,產(chǎn)生第二信使cAMP,cAMP激活PKA,然后通過PKA抑制Raf,從而阻斷了從Ras到Raf的信號(hào)傳導(dǎo)。

