細胞信號通路大全_第1頁
細胞信號通路大全_第2頁
細胞信號通路大全_第3頁
細胞信號通路大全_第4頁
細胞信號通路大全_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、1 PPAR信號通路:過氧化物酶體增殖物激活受體( PPARs) 是與維甲酸、類固醇和甲狀腺激素受體相關的配體激活轉錄因子超家族核激素受體成員。它們作為脂肪傳感器調節脂肪代謝酶的轉錄。PPARs由PPAR、PPAR和PPAR 3種亞型組成。PPAR主要在脂肪酸代謝水平高的組織,如:肝、棕色脂肪、心、腎和骨骼肌表達。他通過調控靶基因的表達而調節機體許多生理功能包括能量代謝、生長發育等。另外,他還通過調節脂質代謝的生物感受器而調節細胞生長、分化與凋亡。PPARa同時也是一種磷酸化蛋白,他受多種磷酸化酶的調節包括絲裂原激活蛋白激酶( ERK-和p38M APK) ,蛋白激酶A和C( PKA,PKC)

2、 ,AM PK和糖原合成酶一3( G SK3) 等調控。調控PPARa生長信號的酶報道有M APK、PKA和G SK3。PPAR廣泛表達于各種組織,而PPAR 主要局限表達在血和棕色脂肪,其他組織如骨骼肌和心肌有少量表達。PPAR-在諸如炎癥、動脈粥樣硬化、胰島素抵抗和糖代謝調節,以及腫瘤和肥胖等方面均有著舉足輕重的作用,而其眾多生物學效應則是通過啟動或參與的復雜信號通路予以實現。鑒于目前人們對PPAR信號通路尚不甚清,PPARs通常是通過與9-cis維甲酸受體( RXR)結合實現其轉錄活性的。2 MAPK信號通路:mapk簡介:絲裂原激活蛋白激酶(mitogenactivated prote

3、in kinase,MAPK)是廣泛存在于動植物細胞中的一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。 作用主要是將細胞外刺激信號轉導至細胞及其核內,并引起細胞的生物化學反應(增殖、分化、凋亡、應激等)。 MAPKs家族的亞族 :ERKs(extracellular signal regulated kinase):包括ERK1、ERK2。生長因子、細胞因子或激素激活此通路,介導細胞增殖、分化。 JNKs(c-Jun N-terminal kinase)包括JNK1、JNK2、JNK3。此亞族成員能使Jun轉錄因子N末端的兩個氨基酸磷酸化而失活,因此稱為Jun N末端激酶(JNKs)。物理、化學的因素引起的細胞

4、外環境變化以及致炎細胞因子調節此通路。 P38 MAPKs:絲氨酸/絡氨酸激酶,包括p38 、p38、p38、p38。p38 MAP K參與多種細 胞內信息傳遞過程 ,能對多種細胞外刺激發生反應,可磷酸化其它細胞質蛋白,并能從胞漿移位至細胞核而調節轉錄因子的活性來改 變基因的表達水平 ,從而介導細胞生長 、 發育、 分化及死亡的全過 程。 ERK5:是一種非典型的MAPK通路,也叫大MAPK通路,只有一個成員。它可被各種刺激因素激活。不僅可以通過磷酸化作用使底物活化,并且通過C端的物理性結合作用激活底物。 3 ERBB信號途徑:ErbB 蛋白屬于跨膜酪氨酸激酶的 EGF 受體家族成員。ErbB

5、 的命名來源于在禽紅白血病 B( v-Erb-B) 發現的 EGF 受體的突變體,因而 EGF 受體 亦稱為 “ ErbB1” 。人源 ErbB2 稱為HER2, 特指人的 EGF 受體。ErbB 家族的另外兩個成員是 ErbB3 和 ErbB4, 它們是通過同源克隆技術被發現的。ErbB2、 ErbB3 和 ErbB4 分別編碼相對分子質量為 185 103、 160 103和 180 103的蛋白酪氨酸激酶。ErbB 受體的結構包括胞外結合區結構域( 含有兩個保守的半胱氨酸富集區) 、 一個跨膜結構域、 一個酪氨酸激酶結構域以及 C-末端結構域。ErbB2 的酪氨酸激酶區與 EGF 受體相

6、比有高達 80% 的同源性, 在 總體 上同 源性 達到 50% 。而 且, EGF 受 體、ErbB2 和 ErbB4 在結構上更為相似, 與 ErbB3 則有較大差異。ErbB 蛋白之間需形成同源或異源二聚體后才能與 NRG 結合。ErbB2( HER2/neu) 缺乏能夠使其激活配體, NRG1 介導 ErbB2 受體的活化需 ErbB3或 ErbB4 的參與, 形成異源性二聚體, 所以 ErbB2 又稱為共受體。ErbB3 雖然能與 NRG 結合, 但是其本身只有很低的激酶活性。在 ErbB2 的協同作用下,這一活性可提高 100 倍。所以 ErbB3 必須依賴異源二聚 體 的 形 成

7、 通 過 反 式 酪 氨 酸 磷 酸 化 激 活。而ERBB4 既可以與 ERBB2、 ERBB3 形成異源二聚體,也可以自身形成 ERBB4/ERBB4 同源二聚體。二聚體的形成并不是一個隨機的過程, 如含有 ErbB2 的二聚體傾向于形成 ErbB2/ErbB3 或 ErbB2/ErbB4 異源二聚體, 它們與 NRGs 的親和力超過了其他類型的二聚體。與 NRG 結 合后 ErbB 形 成同 源或 者異 源 二聚體, 二聚體細胞內的酪氨酸殘基發生自身磷酸化, 觸發了一個復雜的連續分子間的相互作用。磷酸化位點可以與一些接頭蛋白結合, 如生長因子受體結合蛋白 2、 Shc、 Sos、 磷 脂

8、 酶 C、 磷 脂 酰 肌 醇 3 激 酶( phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K ) 的 p85 亞 基 和Src, 從而引起了下游信號級聯反應, 如 PI3K /Akt、 促分裂素原活化蛋白激酶( mitogen-activated protein ki-nases, MAPK) /Ras/Erk1/2、 磷脂酶 C 和成簇黏附激酶, 進而直接改變細胞質中的反應進程和基因表達。其中 MAPK 和 PI3K 信號通路最為重要, 并且兩條通路有著相似的作用。4 泛素蛋白酶體途徑( upp ): 蛋白質的降解是一個精細控制的過程,首先有待降解的蛋白質被一種多肽(

9、稱之為泛素)所標記,接著這些蛋白質進入細胞的蛋白酶復合體中,蛋白酶復合體是一個上下有蓋的圓桶狀酵素,它們如同細胞的垃圾桶,專門負責蛋白質的分解及再循環利用,泛素在這一過程中釋出訊號,讓蛋白酶復合體分辨出有待降解的蛋白質泛素蛋白酶體途徑( upp )由泛素( ubiquitin, ub)以及一系列相關的酶組成。除泛素以外還包括4 種酶家族:泛素活化酶( ubiquitin - activating enzyme, E1 ) 、泛素偶連酶( ubiquitin - conjugating enzymes, E2 s)也稱泛素載體蛋白( ubiquitin -carrier protein) 、泛素

10、-蛋白連接酶( ubiquitin - ligating enzymes, E3 s)和蛋白酶體(proteasome) 。蛋白的泛素化和去泛素化都需要多種酶介導, upp既有高度底物多樣性又具有針對不同調控機制的多樣性。由泛素介導的蛋白水解過程,分為2個階段。 第一階段:多個泛素分子與靶蛋白共價結合。首先,泛素經泛素活化酶E1 活化,泛素上76位的Gly與泛素活化酶上特殊的Cys殘基形成一個高能硫酯鍵,并伴有ATP水解; 然后,通過轉酯作用,泛素從泛素活化酶轉移到泛素結合酶E2 的Cys上,形成泛素結合酶- 泛素;最后,在泛素連接酶E3 參與下,泛素又從泛素結合酶轉移到受體蛋白(靶蛋白)的L

11、ys殘基上,形成泛素- 靶蛋白,使靶蛋白發生泛素化。多個遍泛素分子重復地附加到靶蛋白上,則形成分枝的多Ub鏈。泛素共有7個Lys殘基,在多聚泛素鏈結構中,其中一個泛素的C - 末端Gly與相鄰的泛素之間通過Lys48、Lys63或Lys29連接。 第二階段: 靶蛋白在26 s蛋白酶體的作用下,由泛素介導的蛋白水解過程。經泛素活化的底物蛋白被展平后,通過兩個狹孔,進入26 s蛋白酶體的催化中心,蛋白降解在20 s蛋白酶體內部發生。進入26 s蛋白酶體的底物蛋白質被多次切割,最后形成322個氨基酸殘基的小肽。 5 溶酶體:溶酶體是由一個單位膜圍成的球狀體。主要化學成分為脂類和蛋白質。溶酶體內富含水

12、解酶,由于這些酶的最適pH值為酸性,因而稱為酸性水解酶。其中酸性磷酸酶為溶酶體的標志酶。由于溶酶體外面有膜包著,使其中的消化酶被封閉起來,不致損害細胞的其他部分。否則膜一旦破裂,將導致細胞自溶而死亡。溶酶體可分成兩種類型:一是初級溶酶體,它是由高爾基囊的邊緣膨大而出來的泡狀結構,因此它本質上是分泌泡的一種,其中含有種種水解酶。這些酶是在租面內質網的核糖體上合成并轉運到高爾基囊的。初級溶酶體的各種酶還沒有開始消化作用,處于潛伏狀態。二是次級溶酶體,它是吞噬泡和初級溶酶體融合的產物,是正在進行或已經進行消化作用的液泡。有時亦稱消化泡。在次級溶酶體中把吞噬泡中的物質消化后剩余物質排出細胞外。吞噬泡有

13、兩種,異體吞噬泡和自體吞噬泡,前者吞噬的是外源物質,后者吞噬的是細胞本身的成分。溶酶體第一方面的功能是參與細胞內的正常消化作用。大分子物質經內吞作用進入細胞后,通過溶酶體消化,分解為小分子物質擴散到細胞質中,對細胞起營養作用。第二個方面的作用是自體吞噬作用。溶酶體可以消化細胞內衰老的細胞器,其降解的產物重新被細胞利用。第三個作用是自溶作用。在一定條件下,溶酶體膜破裂,其內的水解酶釋放到細胞質中,從而使整個細胞被酶水解、消化,甚至死亡,發生細胞自溶。細胞自溶在個體正常發生過程中有重要作用。如無尾兩棲類尾巴的消失等溶酶體的生物發生:溶酶體的形成是一個相當復雜的過程, 涉及的細胞器有內質網、高爾基體

14、和內體等。比較清楚的是甘露糖-6-磷酸途徑(mannose 6-phosphate sorting pathway):溶酶體的酶類在內質網上起始合成, 跨膜進入內質網的腔, 在順面高爾基體帶上甘露糖6-磷酸標記后在高爾基體反面網絡形成溶酶體分泌小泡, 最后還要通過脫磷酸才成為成熟的溶酶體大多數溶酶體的酶在寡糖鏈上含有甘露糖, 在順面高爾基網絡轉變成甘露糖-6-磷酸。新形成的溶酶體的酶通過高爾基復合體,在高爾基體反面網絡與膜受體結合后被包進溶酶體分泌小泡,通過出芽形成自由的分泌泡。通過H+-質子泵調節溶酶體分泌小泡中的pH,使溶酶體的酶同受體脫離,受體再循環, 溶酶體酶脫磷酸后成為成熟的初級溶酶

15、體。6吞噬體:吞噬體是一類病毒,原指細菌病毒,近年來發現真菌、藻類都有吞噬體。吞噬體體積微小,只有在電子顯微鏡下才能看見,是一種非細胞結構的生命,只有進入宿主細胞才具有生命特征,并具有寄主專一性。吞噬體結構簡單,包括蛋白質外殼和包裹在蛋白質內的遺傳物質一個核酸分子(DNA或RNA)。在遺傳上研究得比較清楚的是大腸桿菌的T系吞噬體,其外形一般呈蝌蚪狀,只相當于他的寄主大腸桿菌體積的1/1000,每個吞噬體大約是由等量的蛋白質和核酸組成。 吞噬體展示是一種非常有效的體外篩選技術。把一個小肽或蛋白質通過基因工程的方法融合到吞噬體外殼蛋白上,從而使融合蛋白展示在吞噬體顆粒的外部,而編碼融合蛋白的DNA

16、則位于病毒顆粒內部。展示在吞噬體外部的蛋白與編碼蛋白的DNA之間的這種聯系,使得我們可以通過體外篩選的方法來對大量的蛋白變異體進行篩選,并且每個蛋白都能與其相對應的DNA序列聯系起來。 科學家常把一組編碼多肽的隨機DNA序列插入吞噬體展示載體,然后就可以形成吞噬體展示文庫。在文庫中,每個吞噬體只展示一種序列的外源肽鏈,一個吞噬體展示文庫可以展示非常多的外源肽鏈。 細胞藉內吞作用攝入固體物質的過程稱 HYPERLINK /view/294027.htm t _blank 吞噬作用(phagocytosis),被吞噬到細胞質內的膜包小體稱吞噬體(phagosome)7 細胞凋亡:細胞凋亡(apop

17、tosis) , 是由于內外環境變化或死亡信號觸發以及在基因調控下所引起的細胞主動死亡過程,這一過程對消除機體內老化和具有潛在性異常生長的細胞,以及保持機體處于穩態(homeostasis)起著重要的作用。由于這種死亡是由基因調控引發的,因此也被稱為程序性細胞死亡(programmed cell death,PCD)。目前大多數人認為,腫瘤是一種細胞凋亡過少而增殖過多的疾,病若能抑制腫瘤細胞的增殖并誘導其凋亡,腫瘤細胞就有可能停止生長1。細胞凋亡時細胞質、細胞核和細胞膜會發生一系列生物化學和物理上的變化。在細胞凋亡早期, 細胞膨脹變圓, 與鄰近細胞的聯系斷絕并且脫離后皺縮。在細胞質中, 內質網

18、腫脹積液形成液泡。在細胞核內, 染色質逐漸凝集成新月狀, 附在核膜周邊,嗜堿性增強。最終細胞核裂解為由核膜包裹的碎片。在細胞膜上, 細胞結點不再相連, 細胞膜變得更活躍進而發生內陷。這些變化都將導致細胞裂解為由細胞膜包裹細胞內容物的凋亡小體。在生理條件下, 細胞膜上發生特定的調節作用, 這可以使吞噬細胞識別并吞噬凋亡小體。在細胞發生凋亡的過程中不會伴有細胞內容物滲漏和炎癥反應。此外, 與細胞凋亡相比, 細胞壞死將導致細胞器的崩解、細胞膜破損,大量細胞內容物滲漏。但在體外培養的細胞中, 壞死的細胞能導致大量細胞凋亡, 這為具有吞噬功能的細胞發揮吞噬功能創造了條件, 這一機制被認為是對缺乏專業吞噬

19、細胞的一種有力補充。在體內, 正在死亡的細胞( dying cell) 是很難被觀察到的, 這是由于凋亡細胞被其鄰近的細胞在無任何明顯征兆的情況下吞噬和消化。為了保持細胞內環境的穩定, 細胞群落依靠凋亡機制在增殖與消減之間保持著嚴格的平衡2。細胞凋亡的三條主要通路分別是死亡受體介導的凋亡途徑或外在途徑(dea-th receptor- mediated pathway 或extrinsic pathway)和線粒體凋亡途徑或內在途徑(mitochondrial pathway 或intrinsic pathway) 以及內質網途徑(endoplasmic retucul-um pathway)

20、凋亡的基因調控: 3.1 Bcl-2基因家族Bcl-2(B-cell lymphoma/leukemia-2) 即細胞淋巴瘤/白血病-2基因是研究最早的與凋亡有關的基因,是一種凋亡抑制基因,它可使DNA受損的細胞能長期生存,又稱長壽基因,是維持癌細胞無限制生長的主要基因。Bcl-2家族包括Bcl-2、Bax、Bcl-X、Bcl-w、Bak、Bad、A1、NR-13和Mcl-1,其中Bax、Bak、Bcl-Xs是促凋亡因子,其余為抗凋亡因子。Bcl-2對細胞周期無明顯影響,而對細胞死亡的干擾有選擇性,阻止了細胞死亡的最后途徑,包括核苷酸內切酶對DNA的降解。Bax是Bcl-2的一種同源蛋白,最近

21、發現Bax既可以形成同聚體,又可與Bcl-2形成異二聚體(Bcl-2/ Bcl-2、Bcl-2/bax、bax/bax),通過它們之間的不同比例來調節細胞凋亡19。例如,有研究發現去甲斑蝥素(NCTD)作用于Ca9-22和SAS細胞凋亡過程時,分別與Bcl-2、Bcl-xl表達下調有關20。3.2 p53基因p53基因定位于17p13. 1上,是人類多種惡性腫瘤中突變頻率最高的抑癌基因并與細胞凋亡有密切的關系。正常的P53基因,即野生型P53基因(wtP53)與突變型P53基因均參與細胞凋亡的調節,但二者的作用不同,wtP53對凋亡具有促進作用,而突變型P53則對凋亡有抑制作用21。故P53基

22、因的功能狀態是影響細胞凋亡的主要因素,野生型P53是某些細胞內DNA損傷無法修復時導致細胞凋亡發生的重要調控基因,而突變型P53不僅失去正常的腫瘤抑制基因的作用,而且部分出現癌基因的促進細胞增殖的作用,使突變細胞逃避凋亡途徑而發生腫瘤。此外, Diane等22發現,p53通過一種依賴損傷調控的自噬調節劑(damage- regulated autophagy modulator,DRAM) 誘導細胞自我吞噬,并且當只有DRAM發生過表達時會導致最小限度的細胞凋亡,即DRAM是p53介導的細胞凋亡的關鍵因子。3.3 c-myc 基因C-myc基因是細胞凋亡調控中又一個重要的相關基因,其表達產物既

23、可推進細胞周期,促使細胞轉化,抑制細胞分化,又可介導細胞凋亡的發生。C-myc誘導的細胞凋亡發生在細胞周期的不同時期,并與細胞的種類、細胞的生長條件以及引起c-myc不當表達的原因等有關,并不為所有類型的細胞凋亡所必需。C-myc原癌基因編碼一種DNA結合蛋白,是轉錄因子,具有雙重效應,常與其他細胞凋亡調控蛋白一起對細胞的凋亡起調控作用。通常,c-myc基因表達與其他促癌條件共存時,起促細胞增殖的作用;與其他抑癌條件共存時,就反過來導致細胞走向死亡。蔡輝等23觀察了c-myc反義寡核苷酸(ASODN)對胃癌MKN-45細胞株的生物學影響。結果顯示c-myc基因反義寡核苷酸能明顯抑制胃MKN-4

24、5細胞增殖、誘導細胞凋亡和下調c-myc蛋白水平。3.4 P16和Rb基因P16和Rb也是機體內重要的抑癌基因,P16基因編碼的蛋白質是一種腫瘤抑制因子;P16與細胞周期素D競爭結合CDK4,從而特異性抑制CDK4的活性,導致抑癌基因RB的產物對轉錄因子的抑制作用,阻止細胞從G0期進入G1期,使細胞生長停滯。Rb基因編碼的蛋白質Rb蛋白磷酸化修飾對細胞生長、分化起著重要調節作用。GF作用于HepA細胞后,細胞抑癌基因Rb和p16表達顯著增強,表明GF對抑癌基因和有激活作用24。8 NE.Cms_InsertWnt信號通路:Wnt HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E4%B

25、F%A1%E5%8F%B7%E9%80%9A%E8%B7%AF t _blank 信號通路是一個復雜的 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E8%9B%8B%E7%99%BD%E8%B4%A8 t _blank 蛋白質作用網絡,其功能最常見于 HYPERLINK /v4831594.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank 胚胎發育和 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E7%99%8C%E7%97%87 t _blank 癌癥,但也參與成年動物的正常生理過程. Wnt信號通路 包括許多可調控Wnt信號分子合成的蛋白質,它們與 HY

26、PERLINK /v352284.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank 靶細胞上的受體 HYPERLINK /v4659741.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank 相互作用,而靶細胞的生理反應則來源與細胞和胞外Wnt配體的相互作用。盡管發應的發生及強度因Wnt配體,細胞種類及機體自身而異,信號通路中某些成分,從 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E7%BA%BF%E8%99%AB t _blank 線蟲到 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E4%BA%BA%E7%B1%BB t _blank 人類

27、都具有很高的同源性。蛋白質的同源性提示多種各異的Wnt配體來源于各種生物的 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=S%E5%85%B1%E5%90%8C%E7%A5%96%E5%85%88 t _blank 共同祖先。經典Wnt通路描述當Wnt蛋白于細胞表面Frizzled受體家族結合后的一系列反應,包括Dishevelled受體家族蛋白質的激活及最終細胞核內-catenin水平的變化。 Dishevelled ( HYPERLINK /v124067.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank DSH)是細胞膜相關Wnt受體復合物的關鍵成分,它與Wnt結合后

28、被激活,并抑制下游蛋白質復合物,包括axin、 HYPERLINK /ShowTitle.e?sp=SGSK-3 t _blank GSK-3、與 HYPERLINK /v611353.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank APC蛋白。axin/GSK-3/APC 復合體可促進細胞內信號分子-catenin的降解。當“-catenin 降解復合物”被抑制后,胞漿內的-catenin得以穩定存在,部分 -catenin進入細胞核與 HYPERLINK /v3276429.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank TCF/LEF HYPERLINK

29、/ShowTitle.e?sp=S%E8%BD%AC%E5%BD%95%E5%9B%A0%E5%AD%90 t _blank 轉錄因子家族作用并促進特定基因的表達。9 HEDGEHOG信號通路: Hedgehog基因是一種分節極性基因, 因突變的果蠅胚胎呈多毛團狀,酷似受驚刺猬而得名。哺乳動物中存在三個Hedgehog的同源基因:SonicHedgehog(SHH)、Indian Hedgehog(IHH)和Desert Hedgehog(DHH),分別編碼Shh、Ihh和Dhh蛋白。Hh蛋白家族成員均由兩個結構域組成:氨基端結構域(Hh-N)及羧基端結構域(Hh-C),其中Hh-N有Hh蛋白

30、的信號活性,而Hh-C則具有自身蛋白水解酶活性及膽固醇轉移酶功能。Hh前體蛋白在內質網中通過自身催化分裂成 Hh-N及Hh-C兩部分,其中Hh-C共價結合膽固醇分子、并將其轉移到Hh-N的羧基端,隨后在酰基轉移酶的作用下Hh-N氨基端的半胱氨酸發生棕櫚 酰化。Hh蛋白只有通過這些翻譯后的修飾過程才能獲得完全功能。 Hh信號傳遞受靶細胞膜上兩種受體Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)的控制。受體Ptc由腫瘤抑制基因Patched編碼,是由12個跨膜區的單一肽鏈構成,能與配體直接結合,對Hh信號起負調控作用。受體Smo由原癌基因Smothened 編碼,與G蛋白偶聯受體同源,由

31、7個跨膜區的單一肽鏈構成,N端位于細胞外,C端位于細胞內,跨膜區氨基酸序列高度保守,C 末端的絲氨酸與蘇氨酸殘基為磷酸化部位,蛋白激酶催化時結合磷酸基團。該蛋白家族成員只有當維持全長時才有轉錄啟動子的功能,啟動下游靶基因的轉錄;當羧 基端被蛋白酶體水解后,就形成轉錄抑制子,抑制下游靶基因的轉錄。Smo是Hh信號傳遞所必須的受體。在無Hh、Ptc的情況下,激活Smo可導 致Hh 靶基因的活化;基因Smo突變時,可出現與Hh 基因突變相同的表征。 目前發現的參與Hh信號轉導的核內因子包括轉錄因子CiGli、絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶Fused(Fu)、Fu抑制劑(SuFu)、類運動蛋白 Costal-2

32、(Cos2)、蛋白激酶A(PKA)等。其中CiGli、Fu起正調控作用,Cos 2、PKA起負調控作用。Gli蛋白家族成員是較大的多功能的轉錄因子,屬于C2 H2型鋅指結構蛋白。 在正常情況下,Ptc抑制Smo蛋白活性,從而抑制下游通路,這時下游的Gli蛋白在蛋白酶體(Proteasome)內被截斷,并以羧基端被截斷的形式進入細胞核內,抑制下游靶基因的轉錄。當Ptc和Hh結合以后,解除對Smo的抑制作用,促使 Gli蛋白與PKA及一些未知因子與微管形成大分子復合物,使得全長Gli蛋白進入核內激活下游靶基因轉錄。Hh-Gli通路可以誘導Ptc的轉錄,形成 負反饋的調控環。當Ptc發生突變或缺失時

33、、或是Smo突變導致對Ptc的抑制作用不敏感致使基因活化,致使Hh信號通路失控,使Gli持續激活、啟動靶 基因轉錄。在正常時,Ptch蛋白抑制跨膜蛋白Smo的活性。Hh結合Ptch后釋放Smo來阻斷Ptch蛋白的功能,并通過 潛伏的Gli 家屬轉譯因子激活轉譯靶分子。 Gli蛋白可以通過與Su(fu)蛋白的抑制物的結合來調節。10 VEGF的信號通路: 血管內皮生長因子( HYPERLINK /wiki/%E8%8B%B1%E6%96%87 o 英文 英文:vascular endothelial growth factor,簡稱:VEGF),早期亦稱作血管通透因子(英文:vascular p

34、ermeability factor,簡稱:VPF),是對 HYPERLINK /wiki/%E8%A1%80%E7%AE%A1 o 血管 血管 HYPERLINK /wiki/%E5%85%A7%E7%9A%AE o 內皮 內皮 HYPERLINK /wiki/%E7%B4%B0%E8%83%9E o 細胞 細胞具有 HYPERLINK /w/index.php?title=%E7%89%B9%E7%95%B0%E6%80%A7&action=edit&redlink=1 o 特異性(頁面不存在) 特異性的 HYPERLINK /wiki/%E8%82%9D%E7%B4%A0 o 肝素 肝素

35、結合 HYPERLINK /wiki/%E7%94%9F%E9%95%BF%E5%9B%A0%E5%AD%90 o 生長因子 生長因子(heparin-binding growth factor),可在 HYPERLINK /w/index.php?title=%E9%AB%94%E5%85%A7&action=edit&redlink=1 o 體內(頁面不存在) 體內誘導 HYPERLINK /wiki/%E8%A1%80%E7%AE%A1%E6%96%B0%E7%94%9F o 血管新生 血管新生(induce angiogenesis in vivo)。 HYPERLINK /wiki/

36、%E4%BA%BA o 人 人的VEGF蛋白是于 HYPERLINK /wiki/1989%E5%B9%B4 o 1989年 1989年由 HYPERLINK /wiki/%E7%BE%8E%E5%9C%8B o 美國 美國的兩間 HYPERLINK /wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%A7%91%E6%8A%80 o 生物科技 生物科技公司分別成功 HYPERLINK /w/index.php?title=%E7%B4%94%E5%8C%96&action=edit&redlink=1 o 純化(頁面不存在) 純化與鑒定,并 HYPERLINK /wiki/%E5%85%

37、8B%E9%9A%86 o 克隆 克隆與測定了其 HYPERLINK /wiki/%E5%9F%BA%E5%9B%A0 o 基因 基因 HYPERLINK /wiki/%E5%BA%8F%E5%88%97 o 序列 序列,證明VPF與VEGF是同一基因編碼的同一蛋白。VEGF有六個等型(isoforms):VEGF-A, -B, -C, -D, 及-E;其分子量從35至44 HYPERLINK /wiki/KDa o KDa kDa不等,每個等型 HYPERLINK /w/index.php?title=%E7%89%B9%E7%95%B0%E6%80%A7&action=edit&redli

38、nk=1 o 特異性(頁面不存在) 特異性地與三個“血管內皮生長因子受體”(VEGFR-1, -2, 及-3)的特定組合相結合。其中每種因子作用各不相同,但都與促進 HYPERLINK /wiki/%E8%A1%80%E7%AE%A1 o 血管 血管及 HYPERLINK /w/index.php?title=%E6%B7%8B%E5%B7%B4%E7%AE%A1&action=edit&redlink=1 o 淋巴管(頁面不存在) 淋巴管等人體脈管的生成與分化相關。VEGF是高度 HYPERLINK /wiki/%E4%BF%9D%E5%AE%88 o 保守 保守的 HYPERLINK /w

39、/index.php?title=%E5%90%8C%E6%BA%90%E4%BA%8C%E8%81%9A%E4%BD%93&action=edit&redlink=1 o 同源二聚體(頁面不存在) 同源二聚體 HYPERLINK /wiki/%E7%B3%96%E8%9B%8B%E7%99%BD o 糖蛋白 糖蛋白。二條 HYPERLINK /wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E9%87%8F o 分子量 分子量各為24kDa的單鏈以 HYPERLINK /wiki/%E4%BA%8C%E7%A1%AB%E9%8D%B5 o 二硫鍵 二硫鍵組成 HYPERLINK /wiki/

40、%E4%BA%8C%E8%81%9A%E4%BD%93 o 二聚體 二聚體。VEGF分解的單體無活性,去除N 2糖基對生物效應無影響,但可能在細胞分泌中起作用。由于mRNA不同的剪切方式,分別產生出VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF185、VEGF206等至少5種蛋白形式,其中VEGF121、VEGF145、VEGF165是分泌型可溶性蛋白,能直接作用于血管內皮細胞促進血管內皮細胞增殖,增加血管通透性。正常生理作用正常組織內促血管內皮細胞生長因子和抗血管內皮細胞生長因子同時存在,且保持相對平衡,這種平衡使得人體脈管可以正常地生成和分化。人體血管內皮細胞表面分布著一定數量的

41、VEGF HYPERLINK /wiki/%E5%8F%97%E4%BD%93 o 受體 受體,稱為VEGFR。血液中的VEGF與受體結合,從而激活胞內酪氨酸激酶,啟動下游細胞信號級聯,進而促使新脈管生長。在腫瘤生長中的作用 HYPERLINK /wiki/%E8%82%BF%E7%98%A4 o 腫瘤 腫瘤細胞的分裂生長需要大量養分,因而腫瘤部位會有大量不規則新血管生成。正常人體內促血管內皮細胞生長因子和抗血管內皮細胞生長因子數量相對平衡,在有腫瘤生長的情況下,多種致癌因素觸發致使促血管內皮細胞生長因子的數量激增,遠遠超過抗血管內皮細胞生長因子的作用,以血管為主的脈管大量生長,為腫瘤提供了優

42、越的生長環境。VEGF在腫瘤細胞中的作用分為VRGF通路和免疫逃逸兩個方面。VEGF通路VEGF通路的作用主要為在保存現有血管的同時促進新血管生成,但在內皮細胞生長因子數量遠多于抗血管內皮細胞生長因子的情形下,會導致血管異常。VEGF通路的途徑如下:VRGF激增,促血管內皮細胞生長因子和抗血管內皮細胞生長因子數量失衡 VEGF與受體結合,產生一些列細胞信號級聯反應 新血管生長分化 促進腫瘤生長類似的VEGF通路在正常人體內也存在,其作用為促進血管等脈管生成與分化。不同在于,正常組織內促血管內皮細胞生長因子和抗血管內皮細胞生長因子數量是相對平衡的,由于抗血管內皮細胞生長因子的存在,這種促進作用是

43、可控且正常的。但在腫瘤組織中,促血管內皮細胞生長因子數量遠多于抗血管內皮細胞生長因子,VEGF通路則導致了血管生長失控,腫瘤組織內大量新血管生成。免疫逃逸VEGF干擾抑制 HYPERLINK /wiki/%E6%A0%91%E7%AA%81%E7%BB%86%E8%83%9E o 樹突細胞 樹突細胞,阻斷 HYPERLINK /w/index.php?title=B%E7%BB%86%E8%83%9E%E6%A0%B8&action=edit&redlink=1 o B細胞核(頁面不存在) B細胞核和 HYPERLINK /wiki/T%E7%BB%86%E8%83%9E o T細胞 T細胞的

44、抗原呈遞,進而導致腫瘤產生免疫逃逸,妨礙機體正常的免疫作用,使殘存腫瘤細胞不能被完全除掉。11 toll樣受體信號通路:Toll 樣受體(TLRs)是一個模式識別受體家族,它們在進化上高度保守,從線蟲到哺乳動物都存在TLRs,目前在哺乳動物中已發現 12 個成員1TLRs 主要表達于抗原遞呈細胞及一些上皮細胞,為玉型跨膜蛋白,胞外區具有富含亮氨酸的重復序列,能夠特異識別病原微生物進化中保守的抗原分子病 原 相 關 分 子 模 式 (pathogen-associatedmolecular patterns, PAMPs)2 為了有效地抵抗入侵的病原體,機體需要對多種 PAMPs 產生適當的免疫

45、應答,TLRs 可以通過識別 PAMPs 誘發抵抗病原體的免疫反應而且 TLRs 也參與識別有害的內源性物質TLRs 的激活可誘導很強的免疫反應,有利于機體抵抗病原體感染或組織損傷,但是過度的免疫反應也會帶來不利影響,如產生內毒素休克、自身免疫性疾病等為了保證 TLRs 介導正確的免疫應答,機體存在精密的負調控機制,及時抑制 TLRs 信號,維持機體的免疫平衡3TLR 家族成員(TLR3 除外)誘導的炎癥反應都經過一條經典的信號通路(圖 1),該通路起始于TLRs 的一段胞內保守序列Toll/IL-1 受體同源區(Toll/IL-1 receptor homologous region,TIR

46、)TIR可激活胞內的信號介質白介素 1 受體相關蛋白激酶 (IL-1R associated kinase, IRAK) IRAK-1 和IRAK-4、腫瘤壞死因子受體相關因子 6(TNFR-associated factor 6, TRAF-6)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)和 I資B激 酶 (I資B kinase, I資K ), 進 而 激 活 核 因 子 資B(nuclear factor 資B,NF-資B),誘導炎癥因子的表達TLRs 信號通路上的許多接頭蛋白都具有 TIR結構域:髓系分化因子 88(myeloid

47、differentiationfactor 88, MyD88)、 MyD88- 接 頭 蛋 白 相 似 物(MyD88-adaptor like,Mal)、含有 TIR 結構能誘導干 擾 素 茁 的 接 頭 分 子 (TIR domain-containingadaptor inducing interferon 茁,TRIF)、TRIF 相關接頭分子(TRIF-related adaptor molecule,TRAM)和SARM (sterile 琢 and armadillo motif-containingprotein)4它們參與 TLRs 所介導的信號轉導,其中 MyD88 最重

48、要,參與了除 TLR3 外所有 TLRs介導的信號轉導MyD88 首先通過 TIR 與 TLRs 相結合,接著募集下游信號分子 IRAK-4,IRAK-4 磷酸化激活IRAK-1,隨后活化 TRAF6活化的 TRAF6 具有泛素連接酶(E3)的活性,能夠結合泛素結合酶(E2),進而泛素化降解 IKK-酌這種泛素化降解可以活化TGF-茁 激酶(TGF-茁 activated kinase 1, TAK1) 和TAK1 結 合 蛋 白 (TAK1 binding protein, TAB1、TAB2、TAB3)活化的 TAK1 會催化 IKK-茁 磷酸化,最終激活 NF-資B,促使炎癥因子的表達除

49、了共同的 NF-資B 激活通路,不同的 TLRs 還存在著其特有的信 號通路,一些 TLRs 具有 募集 Mal、TRAM 和 TRIF 的作用不同的接頭分子在信號傳導中發揮的作用不同5,TRIF 在脂多糖(LPS)激活的 TLR4 途徑和 Poly(IC)激活的 TLR3 途徑中都起到了重要的作用,而 TRAM 僅在 TLR4 的途徑中發揮作用TLRs 的激活是一把雙刃劍,它可以通過刺激先天性免疫應答和提高獲得性免疫反應來保護機體,但是它所引起的持續性炎癥反應也會對機體產生損傷,自身免疫、慢性炎癥和感染性疾病都與它有一定關系例如 LPS 持續刺激 TLR4 就可以引起嚴重的敗血病和感染性休克

50、,此外,類風濕性關節炎、慢性阻塞性肺心病、結腸炎、哮喘、心肌病、狼瘡和動脈粥樣硬化的發生也與 TLRs 的激活有關 因此 TLRs 的激活必須受到嚴格的負調控,以保持免疫系統的穩定對于負調控機理的研究是近幾年免疫學的熱點,以下將介紹 TLRs 負調控的研究進展(圖 1)12 T細胞受體信號通路:T 細胞是淋巴細胞的一個亞群,在免疫應答中發揮了重要作用。T細胞受體 (TCR) 是一種內在膜蛋白復合物,參與抗原提呈時 T 細胞的激活。TCR 所受刺激由抗原提呈細胞上的主要組織相容性復合體(MHC) 蛋白觸發,該細胞可將抗原肽提呈給 TCR 復合物,并誘導一系列細胞內信號級聯反應。TCR 的參與可引

51、發正性 (信號增強) 和負性 (信號減弱) 級聯反應,最終導致細胞增殖、分化、細胞因子生成和/或激活誘導性細胞死亡。這些信號級聯反應可調節 T 細胞發育、內穩態、活化、效應功能獲得及凋亡。T細胞活化時信號傳遞由T細胞表面抗原識別受體介導,外來信號經受體及相關蛋白傳遞給包內的蛋白絡氨酸激酶,此后啟動三條下游信號途徑:一為磷脂酶C-Y1介導的信號途徑,二為Ras-M APK途徑,三為共刺激分子介導的磷酸肌醇激酶-3輔助信號途徑,同時保持免疫應答的平衡,避免過度活化,T細胞的活記過程還受到抑制性信號通路的調節,這些通路彼此交織,構成一個十分復雜的T細胞活化調控網絡。13 B細胞受體信號通路:B細胞受

52、體( Bcel lreceptor, BCR)表面IgM 和IgD,是初始B細胞的抗原受體,其包含一段只有三個氨基酸( 賴氨酸、纈氨酸和賴氨酸) 的胞質尾區。該尾區由于太短無法傳遞信號,因此必須利用由兩個分子Iga和Igl 3憑借二硫鍵彼此相連組成的Ig結構簇介導信號,該結構簇在B細胞中表達且共價結合在膜Ig分子上。Iga和1gb對于細胞表面表達膜Ig分子是必需的,且其與膜Ig分子的結合組成了BCR復合體。在Iga和Igl 3復合物的胞質尾區包含信號傳遞必需的酪氨酸基序又稱免疫受體酪氨酸激活基序,且該復合體的釋放與Src家族的酪氨酸蛋白激酶(PTKs)有關,BCR的結構及其潛在的交互作用功能為

53、識別和處理信息以及傳遞細胞外信號提供了非常綜合但卻靈活的平臺,因此在B細胞中圍繞BCR所產生的一系列分子交互作用和級聯放大反應構成了BCR相關的信號通路( 見圖3) 。此通路開始于表面Ag和Ig的結合,交叉結合的Ig受體進入特殊的細胞膜區域或脂雙分子層,此區域存在大量的結合蛋白和信號分子,其中Src蛋白家族的PTKs Lyn,、Fyn、Lck和BLK等就與脂雙分子層結合并錨定在其內側的細胞質膜上。這些PTKs可通過磷酸化Ig“ p來激活BCR,進而誘導位于Igcxl B胞質尾區的ITAM s與PTKsSyk上的Src同源2( Src hom ol ogy 2,SH 2) 結構域非共價結合,激活

54、下游通路。此外,為與1TAM s上的磷酸化后酪氨酸結合,PTKs-Lyn、Fyn、Lck、BTK及Syk, ZAP70等通過自身磷酸化和相互磷酸化被激活進而磷酸化下游信號分子,而磷酸化后的ITAM s也可更新其它具有SH 2結構域的組分,Syk和其它PTKs可通過一些銜接蛋白激活大量的下游信號通路。在B細胞中,激活的Syk可磷酸化銜接蛋白SLP65。SLP65為分子量65的SH 2結合淋巴細胞磷蛋白( SH 2-bi ndi ng l eukocyl e phosphoprotei nof 65kDa) 又名B細胞連接蛋fl (Bcel l l i nkerprotei n,BLN K) 。磷

55、酸化銜接蛋白可促進其對于其它包含SH 2和酪氨酸磷酸化結合( phosphotyrosi ne-bi ndi ng,PTB) 結構域的蛋白酶的更新。這些蛋白酶包括鳥嘌呤核苷轉換蛋白,此蛋白可獨立激活Ras、Rac、磷脂酶CY( phosphol i pase C丫i soform ,PLC?) 和PTKs。更新這些下游效應子的激活,可促進其各自特異性的信號通路的RasM AP激酶( 有絲分裂原激活蛋白酶) 通路就是在抗原刺激的B細胞中被激活的下游通路之一。B細胞發育是發育免疫學研究的重要問題之一,而不同類型B細胞的標記分子則為診斷B細胞腫瘤并明確其根源提供了靶點。我們推測在BCLL細胞內BCR

56、相關基因和蛋白研究中所確定的異常表達因子同樣在B細胞發育過程中發揮著重要作用,而在不同亞型B細胞( 包括CLL B細胞) 中差異表達的因子也可為BCLL細胞的起源假說提供一定的理論支持。在B細胞個體發生過程中,可以分泌具有不同抗原親和特異性抗體的B淋巴細胞產生在兩個階段,即發生在骨髓中的抗原非依賴階段和發生在外周淋巴器官的抗原依賴階段。14 FcRI信號通路:Fc RI的結構特點Fc RI是一異型多聚復合物 ,屬于多條鏈的免疫識別受體。它以2 四聚體或2 三聚體的形式存在。 亞基包括胞外區和穿膜區。胞外區含有兩個免疫球蛋白樣結構區 ,其中第二個即近膜端結構區是與 IgE Fc 段相結合的區域

57、,另一個結構區與高親和力結合有關4。 亞基含有 7 個 N 鏈的糖基化位點 ,影響受體的分泌和穩定性。進一步研究表明這些糖基化位點對 鏈的正確折疊是非必需的 ,且不影響其與 IgE 的結合1。 亞基是觸發過敏反應的關鍵部位4。David 等的研究證實5,去除 亞基的小鼠因不能完整表達 Fc RI 而不會發生 IgE 介導的過敏反應。 亞基分為穿膜區和胞內區。它是一穿膜 4 次的抗原性受體 ,現將其同 CD20、 HTm4 命名為MS4A 基因家族6。因此其 N 端和 C 端均在胞漿內 ,N 端含有特征性的脯氨酸 ,其功能尚未知;C 端含有免疫受體酪氨酸活化基序(ITAM) 。 亞基是亞基介導的

58、 Syk 酪氨酸激酶激活效應的放大劑 ,它可以將酪氨酸激酶的活性及鈣內流放大 57 倍 ,而其本身幾乎很少或不能對 Fc I 的交聯產生信號傳導4。Donadieu. E等研究表明 亞基具有第二個放大功能 ,即放大 Fc RI 在細胞表面的表達。上述發現也為 Fc RI 在不同細胞 ,如 陰性細胞 (單核細胞、 樹突狀細胞)和 陽性細胞(肥大細胞、 嗜堿性粒細胞)之間分布密度的較大不同提供了一個分子水平上的可能解釋7。 亞基以硫化物同型二聚體的形式存在。胞外由二硫鍵連接兩個 亞基 ,各有一個穿膜區。胞內區具有 ITAM 基序 , 亞基與 TCR的 鏈屬于同一家族成員 ,它在 Fc RI 發生交

59、聯后可被激活 ,它是 Fc RI 在細胞膜表達和細胞內信號轉導所必需。 亞基的另外一個明確的功能是便于人 亞基在細胞表面的表達8。 與 亞基的胞內區都具有 ITAM基序 ,它們分別同 lyn、 syk 不同的非受體型酪氨酸激酶作用介導信號轉導。在人類2與2 可同時在一個細胞上表達 ,其表達的比例因個體而不同 ,它們都有激活造血細胞的功能 ,由于亞基的放大作用 ,所以兩者表達比例的大小決定了Fc RI IgE介導免疫反應的大小 ,同時說明 亞基至少在 Fc RI 介導的信號轉導的某些方面是非必需的4。Saini 等利用流式細胞儀及 PCR 測量細胞表面 Fc RI 、 亞基的比例 ,結果表明其比

60、例與 亞基的表面表達有關 ,且個體間的變異較大9。在嚙齒類動物 ,Fc RI只以2 的形式表達10。Fc RI介導的細胞內信號轉導當多價抗原與 IgE 結合引起至少兩個以上的Fc RI的交聯 ,才能激活肥大細胞。在 Fc RI 聚集交聯后 ,lyn ,src 家族的 PTK被激活 ,lyn 的激活又使鏈、 鏈及鄰近的蛋白酪氨酸磷酸化 ,磷酸化的 、 亞基反過來再分別激活 lyn、 Syk。激活的 lyn 又磷酸化激活 Btk、 Emt ,兩者均是 Tec 家族分別引起胞內Ca 外流及激活 PKC 的作用。PKC 的激活和細胞外鈣的增加是脫顆粒反應所必需。以上是眾所周知的早期激活事件11。Enr

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論