信号通路，你知道多少？

生物科研实验室

   信号通路


什么是信号通路？


信号通路是指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。信号通路（signal pathway）的提出最早可以追溯到1972年，不过那时被称为信号转换（signal transmission）。1980年，M. Rodbell在一篇综述中提到信号转导（signal transduction），此后这个概念就被广泛使用了。信号通路是指能将细胞外的分子信号经细胞膜传入细胞内发挥效应的一系列酶促反应通路。这些细胞外的分子信号（称为配体，ligand）包括激素、生长因子、细胞因子、神经递质以及其它小分子化合物等。



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一句话总结：细胞外的信号分子经细胞膜传入细胞内发挥效应的一系列酶促反应通路。其实就是前人研究的比较透彻的一些分子，对这些分子的调控方式的一个总结。
信号如何传递？


信号传递涉及到配体，受体，信使



配体：指一种能与受体结合以产生某种生理效果的物质，这些细胞外的物质包括激素、局部介质（生长因子、NO等）、神经递质以及其它小分子化合物等。



受体：指一类能传导细胞外信号，并在细胞内产生特定效应的分子。根据存在的位置不同，分为细胞表面受体（膜受体）和胞内受体。



细胞内受体：主要识别小的脂溶性分子信号，位于细胞基质或核基质中。



细胞表面受体：主要识别和结合亲水性分子，又根据信号转导机制和受体蛋白类型不同，分成了三大家族：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体、酶连受体。



蛋白激酶（kinase）：蛋白激酶是一类磷酸转移酶，作用是把ATP的磷酸基转移到它底物的某个蛋白的特定的氨基酸残基上面去，从而就改变这个下游蛋白。



转录因子（transcription factors）：对基因转录有调节作用的蛋白。细胞对信号转导的大部分反应最终都涉及到基因转录的调节，也就是蛋白质与 DNA 的相互识别和相互作用，转录因子是通路的效应器。信号通路里的转录因子又被称为第三信使。



第一信使：配体，与受体结合。



第二信使：配体受体结合后激活的胞内信号分子（小分子物质），有助于信号向胞内进行传递，比如环磷腺苷（cAMP）、环磷鸟苷（cGMP），Ca 2+ 等，主要作用是活化蛋白激酶。胞外信号分子与受体结合后，导至产生胞内信号就是第二信使。

1.配体特异性的去结合到细胞膜或者是细胞内的受体

2.配体和受体结合之后细胞内的一系列蛋白就会依次对下游蛋白的活性进行调节，包括是激活或者是抑制的作用，从而将外界的信号进行逐步的放大，传递（通过胞内信号级联反应）

3.最终产生一系列综合性的细胞应答上游蛋白对下游蛋白的调节主要是通过添加或者去除磷酸基团，从而改变下游蛋白。