?２?生物学教学２０１０年（第３５卷）第１期植物细胞Ｇ蛋白信号转导研究进展
吕品（河北医科大学耩础医学院细胞生物教研室０５００１７）张岩（河北销食品安全重点实验室０５００５１）
李建华陈玉玲＋（河北师范大学生命科学学院０５００１６）
摘要植物细胞Ｇ蛋Ｃ：ｌ的研究起步较晚。本文主要对近年来植物Ｇ蛋白介导的离子通道、细胞增殖、光信日．转导等途径进行了综述。
关键词Ｇ蛋白信哆离子通道细胞增殖光信号
多细胞动物在生物进化中已形成了多种机制来感受和适应外界环境，其中有一种进化上保守的机制——Ｇ蛋白信号转导——在细胞跨膜信号转导中发挥着重要的作用。根据其亚基组成及分子量大小，Ｇ蛋白可分为异三聚体Ｇ蛋白（ｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅｒｉｅＧｐｒｏｔｅｉｎｓ）和小Ｇ蛋白（ｓｍａｌｌＧＴＰａｓｅ）等。目前人们通常说的Ｇ蛋白主要是指异三聚体Ｇ蛋白，它是活细胞内一类具有重要生理调节功能的蛋白质，由于其生理调节功能有赖于三磷酸鸟苷（ＧＴＰ）的结合与水解ＧＴＰ的活性而得名。动物Ｇ蛋白的种类很多，其在细胞跨膜信号转导中的作用也有了比较深入的了解。而植物Ｇ蛋白的种类非常有限，其相关研究起步较晚。本文主要对近年来植物细胞Ｇ蛋白介导的信号转导途径进行了综述。１植物基因组Ｇ蛋白信号分子
１．１Ｇ蛋白偶联受体目前拱南芥基因组中发现了两种可能的编码Ｇ蛋白偶联受体（ＧＰＣＲ）的基因ＧＣＲｌ和ＧＣＲ２。１９９７年，Ｊｏｓｅｆｓｓｏｎ和Ｒａｓｋ首先报导了拟南芥ＧＣＲｌ的ｅＤＮＡ序列，Ｐａｎｄｅｙ和Ａｓｓｍａｎｎ的实验０１Ｊ表明，ＧＣＲｌ与Ｇ蛋白存在相互作用并参与了脱落酸（ＡＢＡ）的信号途径。２００７年，Ｌｉｕ等口Ｊ鉴定了一种拟南芥的ＧＰｃＲ——ＧＣＲ２，证实ＧＣＲ２和Ｇ蛋白ｄ亚基（如）共同作用调控ＡＢＡ的众多反应，进一步的研究发现，ＡＢＡ可以与ＧＣＲ２特异性结合，而且这种结合符合配基一受体结合特性，表明ＧＣＲ２可能是ＡＢＡ的受体。
１．２Ｇ蛋白仅亚基近十几年来，已在拟南芥（叶片、根）、燕麦（黄化幼苗）、大豆（培养细胞）、大麦（糊粉层细胞）、水稻（胚芽鞘）、豌豆（胚芽、叶片、黄化幼苗）、玉米（根）及菠菜（叶片）等多种植物细胞中检测到了Ｇ蛋白的存在ｌ３１。目前拟南芥和水稻基因组中都只发现了一种Ｇｏｔ基因，分别命名为ＧＰＡｌ、ＲＧＡｌ等。４，５Ｊ。１．３Ｇ蛋白１３亚基和１亚基Ｗｅｉｓｓ等一ｊ分别从拟南芥和玉米中克隆到了Ｇ蛋白Ｂ亚基（ＣＢ）基因，分别命名为ＡＧＢｌ和ｚ∞ｌ。随后，Ｊｏｎｅｓ等Ｌ７Ｊ及Ｋａｙｄａｍｏｖ等【８ｏ分别从大麦糊粉层细胞和烟草细胞中也克隆到了ＧＢ基因。在拟南芥基因组中发现两种Ｇ蛋白１亚基（研）基因，它们是ＡＧＧＩ和ＡＧＧ２∽Ｊ。２Ｇ蛋白和离子通道
２．１Ｃａ２＋离子通道Ｇｅｔ持续活化基因番茄植株能促进超极化激活的质膜Ｃａ２＋通道ｌｍｊ。细胞外钙调素（ＣａＭ）能诱导保卫细胞胞内Ｃａ２＋浓度（［ｃａ２＋］ｅｙｔ）升高，利用Ｇ蛋白抑制剂ＰＴＸ和激活剂ＣＴＸ处理后发现，ＰＴＸ能抑制细胞外ＣａＭ诱导的保卫细胞［Ｃａ２＋］浓度升高和气孔关闭，ＣＴＸ通过诱导保卫细胞［ｃａ２＋］浓度升高来促进气孔关闭，表明细胞外ＣａＭ可能通过激活保卫细胞Ｇ蛋白打开质膜Ｃａ２＋通道，诱导气孔关闭［１１｜。
２．２Ｋ＋通道植物保卫细胞Ｋ＋通道调控是研究的热点，遗传学和电生理学证据表明植物激素ＡＢＡ通过异三聚体Ｇ蛋白抑制内向Ｋ＋通道【３｜。例如，在拟南芥Ｇｅｔ的缺失突变体ｇｐａｌ植株中，ＡＢＡ不再能抑制内向Ｋ＋离子通道的活性，从而不能抑制气孑Ｌ开放。同时，ｇｐａｌ叶片通过气孔在空气中的失水速度大于野生型【１２Ｊ。此外，拟南芥保卫细胞Ｋ＋通道能被鞘氨醇一ｌ一磷酸（ｓ１Ｐ）通过Ｇ蛋白偶联的途径进行调控，ＳＩＰ抑制野生型保卫细胞内向Ｋ＋通道，但在Ｇｅｔ突变体中没有作用【ｌ３｜。这些研究均表明Ｇ蛋自在植物保卫细胞Ｋ＋通道调控中的重要作用。
２．３阴离子通道拟南芥保卫细胞阴离子通道能被ＡＢＡ和ＳｉＰ激活。Ｇｅｔ突变体ｇｐａｌ消除了Ｓ１Ｐ激活激活的阴离子通道，提示Ｇ蛋白在该途径中必不可少【１３Ｊ。ＡＢＡ调控激活的阴离子通道可能存在着分支，但可能只有一条途径是ＧＰＡｌ或Ｓ１Ｐ依赖性的ｌ坨Ｊ。Ｇ蛋白凋控的阴离子通道在哺乳动物中几乎没有报道，说明该途径可能为植物细胞特有。需要说明的是，不是所有的保卫细胞ＡＢＡ信号分子都与ＧＰＡＩ相关，只有部分信号途径受异三聚体Ｇ蛋白调控，ＡＢＡ信号途径中的其他信号通路还有待于进一步研究。
３Ｇ蛋白与细胞增殖
与在哺乳动物中类似，Ｇ蛋自在植物中也能调控细胞增殖¨４｜。例如，植物激素赤霉素（ＧＡ）和油菜素内酯（ＢＲ）促进种子萌发，而ＡＢＡ抑制种子萌发和幼苗生长、促进种子休眠。ＧＰＡｌ超表达后，种子萌发对
万方数据
ＧＡ超敏感；ＧＣＲｌ超表达抑制了种子萌发、促进细胞分
裂【１５Ｊ。相反，ｇｐａｌ和ｇｃｒｌ突变植株表现出种子萌发对细胞外ＧＡ和ＢＲ不敏感，即种子萌发率降低【１６Ｊ。ｇｐａｌ对ＡＢＡ超敏感，即加强了ＡＢＡ抑制的种子萌发，ＧＰＡＩ互作因子ＰＩＲＩＮｌ突变体也对ＡＢＡ超敏感，这表明ＰＩＲＩＮＩ可能是该反应的效应器【１７Ｊ。这个结论与气孔运动中，ｇｐａｌ对ＡＢＡ不敏感大相径庭，提示对于某种特定的信号分子而言。不同种类细胞中ＧＰＡＩ的功能不吵
ＣＰＡｌ和ＡＧＢｌ在分生组织的表达量较高，分生组织保持了干细胞无限生长的特性。ｇｐａｌ幼苗胚轴较短，导致胚轴细胞数目减少，ｇｐａｌ还表现出叶片表皮细胞数目减少，有丝分裂降低。在细胞分裂中，ＧＰＡｌ超表达的表型与生长素引起的细胞分裂表型一致，ＧＰＡｌ超表达引起细胞核增大【１４Ｊ。水稻矮小基因（Ｄｌ￡）ｏ印）突变体ｄｌ在节问伸长过程中降低了对赤霉素（ＧＡ）的敏感性而导致植株矮小，但在其他有生长力的组织中表型和野生型一致【ｌｓＪ。
４Ｇ蛋白与光信号
光信号转导是Ｇ蛋白参与的信号转导中最早研究的途径之一。早在１９８７年，Ｈａｓｕｎｕｍａ等发现浮萍蛋白提取物ＧＴＰ结合活性能被红光或远红光抑制，提示可能有Ｇ蛋白参与光信号转导。Ｃｈｕａ实验室利用细胞生物学、分子生物学和遗传学方法发现了异三聚体Ｇ蛋白在光敏色素反应中的作用。显微注射燕麦纯化
光敏色素Ａ（ＰｈｙＡ）到单个胚轴细胞后，这些细胞部分恢复了被红彤远红光抑制。同时，注射Ｇ蛋白抑制剂ＧＤＰ［３Ｓ和ＰＴＸ，削弱了这个反应，而单独注射Ｇ蛋白激活剂ＧＴＰ７Ｓ则可以促进该反应。
Ｏｋａｍｏｔｏ等¨９Ｊ从分子水平上直接证明异三聚体Ｇ蛋白参与了拟南芥发育过程的光调节。他们构建了拟南芥转蚀超表达株系ｗＧａ和ｃＧａ，它们受ＤＥＸ（ｄｅｘａ—ｍｅｔｈａｓｏｎｅ）诱导的糖皮质激素启动子调控，转基因幼苗下胚轴伸长调节表现出对光（远红光、红光或蓝光）的超敏感特征。进一步在光敏色素相应突变体的背景下超表达Ｇ０ｃ试验发现，对远红光和红光的超敏反应分别需要光敏色素Ａ（ｐｈｙＡ）和Ｂ（ｐｈｙＢ）的参与，且在远红光一光敏色素Ａ（ＦＲ—ｐｈｙＡ）的信号转导途径中，Ｇ蛋白可能参与植物光反应的关键蛋白ＦＨＹｌ介导的通路。
综上所述，尽管还有诸多细节问题尚待进一步深入研究，但已有资料足以显示，植物异三聚体Ｇ蛋白至少起了三方面的作用：介导离子通道、细胞增殖和光信号转导途径。随着现代分子生物学技术的发展和多种技术的综合运用，植物Ｇ蛋白信号转导的研究一定会
有飞速的发展。
（术为通讯作者）
?３?
主要参考文献
［１］ＰａｎｄｅｙＳ，ＡｓｓｍａｎｎＳＭ．２００４．ＴｈｅＡｒａｂｉｄｏｐｓｌｓｐｕｔａｔｉｖｅＧ—ｐｒｏｔｅｉｎ—ｃｏｕｐｌｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒＧＣＲＩｉｎｔｅｒａｃｔｓｗｉｔｈ／ｈｅＧ—ｐｒｏｔｅｉｎｄｓｕｂｕｎｉｔＧＰＡＩａｎｄｒｅｇｕｌａｔｅｓａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄｓｉｇｎａｌｉｎｇ．ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌｌ，１６（６）：１６１６—１６３２
［２］ＬｉｕＸ，ＹｕｅＹ，ＬｉＢ，ｅｔａ１．２００７．ＡＧｐｒｏｔｅｉｎ—ｃｏｕｐｌｏｄｒｅｃｅｐｔｏｒｉｓａｐｌａｓｍａｍｅｍｂｒａｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒｆｏｒｔｈｅｐｌａｎｔｈｏｒｍｏｎｅａｂｓｏｉｓｉｃ
ａｃｉｄ．ＳＣｉ—ｅｔｌｅｅ，３１５（２７）：１７１２一１７１６
［３］ＡｓｓｍａｎｎＳＭ．２００２．ＨｅｔｅｍｔｆｉｍｅｒｉｅａｎｄｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＧＴＰｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎｓｉｎｐｌａｎｔｃｅｌｌｓｉｇｎａｌｉｎｇ．ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌｌ．ｓｕｐ：Ｓ３５５一￥３７３［４］ＭａＨ，ＹａｎｏｆｓｋｙｂｌＦ，ＭｅｙｅｒｏｗｉｔｚＥＭ．１９９０．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｌｏｎｉｎｇａｎｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＧＰＡ１．ａＧ
ｐｒｏｔｅｉｎ
ｄ—ｓｕｂｕｎｉｔ
ｇｅｎｅ
ｆｒｏｍＡｒａｂｉ－ｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｒｍ．ＰｒｏｃｅｍｌｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，８７（１０）：３８２１—３８２５
［５］ＩｓｈｉｋａｗａＡ．ＴｓｕｂｏｕｃｈｉＨ，１ｗａｓａｋｉＹ，ｅｔａ１．１９９５．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｌｏｎｉｎｇ
ａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｅＤＮＡｆｏｒｔｈｅｄｓｕｂｕｎｉｔｏｆａＧ
ｐｒｏｔｅｉｎ
ｆｒｏｍｒｉｃｅ．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，３６（２）：３５３—３５９
［６］ＷｅｉｓｓＣＡ，ＧａｍａａｔＣＷ，ＭｕｋａｉＫ，ｅｔａ１．１９９４．ＩｓｏｌａｔｉｏｎｏｆｃＤＮＡｓｅｎｃｏｄｉｎｇｇｕａｎｉｎｅ—－ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ?—ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎｂｅｔａ?—ｓｕｂｕｎｉｔｈｏｍｏ－ｌｏｇｓｆｒｏｍｍａｉｚｅ（ＺＧＢＩ）ａｎｄＡｒａｂｌｄｏｐｓｉｓ（ＡＧＢｌ）．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，９１（２０）：９５５４—９５５８
［７］ＪｏｎｅｓＫＡ．１９９８．ＧＡＢＡＢｒｅｃｅｐｔｏｒｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｓａｈｅｔｅｍｍｅｒｉｃ鹊ｓｃｍ－ｂｌｙｏｆｔｈｅｓｕｂｕｎｉｔｓＧＡＢＡＢＲｌａｎｄＧＡＢＡＢＲ２．Ｎａｔｕｒｅ，３９６（１２）：６７４—６７９
［８］ＫａｙｄａｍｏｖＣ。＂ｌｅｗｅｓＡ，ＡｄｌｅｒＫ，ｅｌａ１．２０００．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｒａｃｔｅｒ－ｉｚａｔｉｏｎｏｆｃＤＮＡｓｅｎｃｏｄｉｎｇＧｐｒｏｔｅｉｎａａｎｄＢ—ｓｕｈｕｎｉｔｓａｎｄｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｉｒｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｉｎＮ／ｃｏｔ／ａｒｍｐｌｕｍ加ｇ－洳扣ｌｉａ．ＡｃｔａＢｉｏｅｈｉｍｉｅａｅｔＢｉｏｐｈｙｓｉｃａＳｉｎｉｅａ，１４９１（１—３）：１４３一１６０
［９］ＭａｓｏｎＭＧ，ＢｏｔｅｌｌａＪＲ．２０００．Ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇｔｈｅｈｅｔｅｒｏｄｉｍｅｒ：ｉｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌ／ａｒｍＧｐｒｏｔｅｉｎ．ｙ—ｓｕｂｕｎｉｔｃＤＮＡ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，９７（２６）：１４７８４—１４７８８
［１０］ＡｈａｍｎＧＳ，ＳｎｅｄｄｅｎＷＡ，ＢｌｕｍｗａｌｄＥ．１９９８．ＡｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆａｐｌａｎｔｐｌａｓｍａｎｌｅｎｌｂｒａｎｅＣａ２＋ｃｈａｎｎｅｌｂｙ粥＆１．ａｈｄｅｒｏｔｒｉｍｅｆｉｃＧｐｒｏｔｅｉｎｄ—ｓｕｂｕｎｉｔｈｏｍｏｌｏｇｕｅ．ＦＥＢＳＬｅｔｔｅｒｓ，４２４（１—２）：１７—
２ｌ
［“］ＣｈｅｎＹＬ，ＨｕａｎｇＲＦ，ＸｉａｏＹＭ，ｅｔａ１．２００４．Ｅｘｔｒａｃｅｌｈｌａｒｃａｌｍｏｄ．
ｕｌｉｎ—ｉｎｄｕｃｅｄｓｔｏｍａｔａｌｃｌｏｓｕｒｅｉｓｍｅｄｉａｔｅｄｂｙｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅｒｉｅＧ
ｐｒｏ－ｔｅｉｎａｎｄＨ２０２．ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１３６（４）：４０９６－４１０３
［１２］ＷａｎｇＸＱ，ＵｌｌａｈＨ。ＪｏｎｅｓＡＭ．ｅｔａ１．２００１．ＧｐｒｏｔｅｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｓａｎｄａｂｓｃｉｓｉｅａｃｉｄｓｉｇｎａｌｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｂｇｕａｒｄｃｅｌｌｓ．ｓｃｉｅｎｃｅ。２９２（５５２４）：２０ｒ７０一２０７２
［１３］ＣｏｕｒｓｏｌＳ，ＦＬ一＾Ｉ，ＬｅＳｔｕｎｆｆＨ．ｅｔａ１．２００３．Ｓｐｈｉｎｇｏｌｉｐｉｄｓｉｇｎａｌ．１ｉｎｇｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓ扛ｇｕａｒｄｃｅｌｌｓｉｎｇｏｌｖｅｓｈｅｔｅｍｔｒｉｍｅｆｉｅＧｐｒｏｔｅｉｎｓ．
Ｎａｔｕｒｅ，４２３（“９０）：６５１—６５４
［１４］ＵｌｌａｈＨ。ＣｈｅｎＪＧ，ＹｏｕｎｇＪＣ，ｅｔａ１．２００１．Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌ
ｐｒｏ－ｌｌｆｅｒａｔｉｏｎｂｙｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅｒｌｃＧｐｒｏｔｅｉｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９２（５５２４）：２０６６～２０６９
万方数据
?正?
植物内生菌生物活性物质研究进展
陈飞雪（内蒙古科技大学数理与！列勿工程学院包头０１４０１０）
摘要对近年来植物内生荫生物活性物质研究进行了综述，提出了开发过程中的问题．并对应川前景进行了展望。
关键词内生菌生物活性物质进展
ｌ内生菌的概念
Ｂａｒｙ于１８８６年最早提出了内生菌概念。植物内生菌是指生活史中某一阶段生活在植物组织内、对植物没有引起明显病害症状的一类微生物，主要可分为内生细菌、内生真菌及内生放线菌…。内生菌广泛存在于几乎每一种植物中，在长期的进化过程中，它们与植物宿主之间形成了和谐的生态关系。宿主为它们的存在提供相对稳定的环境，而内生菌则赋予宿主抗菌、抗病毒、抗干旱及抗虫等特性，有的还能产生生长激素，促进植物的生长；通过长期的共同进化，内生菌可能与宿主发生基因交换，在某些药用植物的内生菌中也能够产生与宿主相同或相似的药用活性物质。植物内生菌的研究目前已成为微生物学研究的热点，植物内生菌的开发利用对农业、医药等领域具有重要的现实意义。
２内生菌的分离
首先根据目的内生菌的性能和研究的目的选择适宜的宿主植物，如药用植物体内往往含有能够产生药物的内生菌；抗虫害的植物中可能含有对病虫害具有防治作用的内生菌；污染物环境下生长的植物中可能筛选出污染物降解微生物。此外，还应在不同生长时期对植物的不同部位进行采样，如根、茎、叶、皮等。
３植物内生菌生物活性物质
３．１抗肿瘤物质１９９３年，Ｓｔｉｅｒｌｅ等人首次从短叶红豆杉的树皮中分离出能产紫杉醇的内生真菌旧Ｊ，引起了人们从植物内生菌中寻找抗肿瘤及其他活性物质的研究热潮。随后Ｗａｎｇ等从云南红豆杉（Ｔｏ．，：ｕｓｙｕｎ—ｎａｎｅｎｓｉｓ）和南方红豆杉（Ｔａｘｕｓｍａｉｒｅｉ）中分离出紫杉醇或紫杉烷类似物【３Ｊ。进～步的研究发现除红豆杉
以外的许多植物都含有产紫杉醇的内生菌，包括２种柏木属植物（Ｔａｘｏｄｉｕｍｄｉｓｔｉｃｈｕｍ１４Ｉ、Ｗｏｌｌｅｍｉａｎｏｂｉｌ．蠡Ｌ５Ｊ）、一种茜草科植物（Ｍａｇｕｉｒｅｏｔｈａｒｎｎｕｓｓｐｅｃｉｏｓｕｓ）及欧洲榛的栽培变种（Ｃｏｒｙｌｕｓａｖｅｌｌａｎａ删．）等。
除紫杉醇外，还发现多种由内生菌产生的抗肿瘤物质，如来自弗罗里达榧树（Ｔｏｒｒｅｙａｔａｘｉｆｏｌｉａ）的内生真菌（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉｏｐｓｉｓｍｉｃｒｏｓｐｏｒａ）产生的ｔｏｒｒｅｙａｎｉｃａｃｉｄ，可以诱导细胞凋亡∞Ｊ。此外，还有长春碱、长春新碱、喜树碱、球毛壳素，以及鬼臼毒素类似物胞松素类化合物等。
尽管由于体外发酵产量低或毒性较强等原因，由植物的内生菌产生的抗肿瘤物质还未进入生产阶段，然而这类物质在抗肿瘤药物的大规模生产方面的良好前景已显露。
３．２抗茵抗病毒物质研究表明，许多植物内生菌能够产生抑制和灭杀植物、动物和人的许多病原微生物的天然物质。
王伟等人在核桃的根、茎、叶、果中分离得到２ｌ株内生真菌，对５种供试蔺都具有抑制作用ｒ７】。周围英等从健康的油茶叶中分离筛选到１株对油茶炭疽病具有较强拮抗作用的芽孢杆菌Ｙ１３，该菌对黄瓜枯萎病菌、水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌、油茶叶枯病菌４种病原真菌也具有较强的抗菌活性【８｜。李萌等【９Ｊ于２００３年从油菜和芹菜中分离出对蔬菜立枯丝核菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａｓｏｌａｎｉ）、直啄镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍｏ一如．ｃｅ麟）、苹果黑腐皮壳（Ｖａｌｓａｍａｌｉ）有拮抗作用的１８株内生菌。
此外，已经发现侵染内生真菌的草遭受到真菌病害影响的程度远远低于没有感染内生菌的荜【１０Ｊ，证明
［１５］ＡｐｏｎｅＦ，ＡｌｙｅｓｈｍｅｍｉＮ，ＷｉｅｎｓＫ，ｅｔａ１．２００３．ＴｈｅＧ—ｐｒｏｔｅｉｎ—ｃｏｕｐｌｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒＧＣＲｌｒｅｇｕｌａｔｅｓＤＮＡｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｈｒｏｕｇｈａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｉｎｏｓｉｔｏｌ—Ｓ１）ｅＣｉｆｉｅｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＣ．ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏ－ｇＹ，１３３（２）：５７１—５７９
［１６］ＣｈｅｎＪＧ。ＰａｎｄｅｙＳ，ＨｕａｎｇＪ，ｅｔａ１．２００４．ＧＣＲＩａｃｔｓｉｎｄｅｐｅｎｄ－ｅｎｔｌｙｏｆｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅｒｉｃＧｐｒｏｔｅｉｎｉｎｒｅ．８ｐｏｎｓｅｔｏｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓａｎｄｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎｓｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１３５（２）：９０７—９１５
［１７］ＬａｐｉｋＶＲ。ＫａｕｆｍａｎＬＳ．２００３．ＴｈｅＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｃｕｐｉｎｄｏｍａｉｎｐｒｏ－ｔｅｉｎＡｔＰｉｆｉｎｌｉｎｔｅｒａｃｔｓｗｉｔｈｔｈｅＧｐｒｏｔｅｉｎａｓｕｂｕｎｉｔＧＰＡｌａｎｄｒｅｇｕ－
ｌａｔｅｓｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｅａｒｌｙｓｅｅｄｌｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＴｈｅＰｌａａｔＣｅｌｌ，１５（７）：１５７８—１５９０
［１８］ＡｓｈｉｋａｒｉＭ，ＷｕＪ，ＹａｎｏＭ，ｅｔａ１．１９９９．Ｒｉｃｅｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ—ｉｎ＿Ｉｓｃｎ—ｓｉｔｉｖｅｄｗａｒｆｍｕ＂ｌａｎｔｇｅｎｅＤｗａ讥ｅｎｃｏｄｅｓｔｈｅｄ—ｓｕｂｕｎｉｔｏｆＧＴＰ—ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，９６（１８）：１０２８４～１０２８９
［１９］ＯｋａｍｏｔｏＨ，ＭａｔｓｕｉＭ，ＤｅｎｇＸＷ．２００１．Ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅ－ｔｅｒｏｔｒｉｍｅｆｉｅＧ—ｐｒｏｔｅｉｎｄｓｕｌｍｎｉｔｅｎｈａｎｃｅｓｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅｍｄｉａｌｅｄｉｎ—ｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｈｙｐｏｅｏｔｙｌｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ．ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌｌ．１３（７）：１６３９～１６５１◇
万方数据
第七章细胞信号转导 一. 名词解释 细胞信号转导(siginal transduction)：指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一些列分子反应机制。 信号(signal)：对植物来讲，环境就是刺激，就是信号。 配体(ligand)：激素、病原因子等化学信号，称为配体。 受体(receptor)：能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。 细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞表面的受体。 细胞内受体(intracellular receptor)：位于亚细胞组分如细胞核、内质网以及液泡膜上的受体。 跨膜信号转换(transmembrance transduction)：信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。 受体激酶：位于细胞表面的一类具有激酶性质的受体。 第二信使(second messengers)：将作用于细胞膜的信息传递到细胞内，使之产生生理效应的细胞内信使。 级联反应(cascade)：在连锁的酶促反应中，前一反应的产物是后一反应的催化剂，每进行一次修饰反应，就使调节信号产生一次放大作用。 蛋白激酶(protein kinase,PK)：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。 第一信使(first messenger)：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。 蛋白质磷酸化作用(protein phosphorylation)：是指由蛋白激酶催化把磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基的过程。 双信使系统(double messenger system)：胞外刺激使PIP2转化为IP3和DAG两个第二信使，引发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递，这样的信号系统称之为双信使系统。 二. 缩写符号 HK：组氨酸激酶RR：应答调控蛋白RLK：类受体蛋白激酶 CaM：钙调蛋白CDPK：钙依赖型蛋白激酶 PIP2：4,5-二磷酸磷脂酰肌醇PIP：4-二磷酸磷脂酰肌醇 PLC：磷脂酶C IP3：三磷酸肌醇DAG：二酰甘油 PKC：蛋白激酶C PK：蛋白激酶PP：蛋白磷酸酶 三. 简答题
1 PPAR信号通路：过氧化物酶体增殖物激活受体( PPARs) 是与维甲酸、类固醇 和甲状腺激素受体相关的配体激活转录因子超家族核激素受体成员。它们作为脂 肪传感器调节脂肪代谢酶的转录。PPARs由PPARα、PPARβ和PPARγ 3种亚型组成。PPARα主要在脂肪酸代谢水平高的组织，如：肝、棕色脂肪、心、肾和骨骼肌表达。他通过调控靶基因的表达而调节机体许多生理功能包括能量代谢、生 长发育等。另外，他还通过调节脂质代谢的生物感受器而调节细胞生长、分化与 凋亡。PPARa同时也是一种磷酸化蛋白，他受多种磷酸化酶的调节包括丝裂原激活蛋白激酶( ERK-和p38．M APK) ，蛋白激酶A和C( PKA，PKC) ，AM PK和糖原合成酶一3( G SK3) 等调控。调控PPARa生长信号的酶报道有M APK、PKA和G SK3。PPARβ广泛表达于各种组织，而PPAR γ主要局限表达在血和棕色脂肪，其他组织如骨骼肌和心肌有少量表达。PPAR-γ在诸如炎症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和糖代谢调节，以及肿瘤和肥胖等方面均有着举足轻重的作用， 而其众多生物学效应则是通过启动或参与的复杂信号通路予以实现。鉴于目前人 们对PPAR—γ信号通路尚不甚清，PPARs通常是通过与9-cis维甲酸受体( RXR)结合实现其转录活性的。 2 MAPK信号通路:mapk简介:丝裂原激活蛋白激酶（mitogen—activated protein kinase，MAPK）是广泛存在于动植物细胞中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。作用主要是将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞的生物化学反应（增殖、分化、凋亡、应激等）。 MAPKs家族的亚族 :ERKs（extracellular signal regulated kinase)：包括ERK1、ERK2。生长因子、细胞因子或激素激活此通路，介导细胞增殖、分化。 JNKs(c-Jun N-terminal kinase)包括JNK1、JNK2、JNK3。此亚族成员能使 Jun转录因子N末端的两个氨基酸磷酸化而失活，因此称为Jun N末端激酶(JNKs)。物理、化学的因素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子调节此通路。P38 MAPKs：丝氨酸/络氨酸激酶，包括p38 α、p38β、p38γ、p38δ。p38 MAP K参与多种细胞内信息传递过程 ,能对多种细胞外刺激发生反应,可磷酸化其它细胞质蛋白,并能从胞浆移位至细胞核而调节转录因子的活性来改变基因的表达水平 ,从而介导细胞生长、发育、分化及死亡的全过程。 ERK5:是一种非典型的MAPK通路，也叫大MAPK通路，只有一个成员。它可被各种刺激因素激活。不仅可以通过磷酸化作用使底物活化，并且通过C端的物理性结合作用激活底物。 3 ERBB信号途径:ErbB 蛋白属于跨膜酪氨酸激酶的 EGF 受体家族成员。ErbB 的命名来源于在禽红白血病 B( v-Erb-B) 发现的 EGF 受体的突变体,因而 EGF 受体 亦称为“ ErbB1”。人源 ErbB2 称为HER2, 特指人的 EGF 受体。ErbB 家族的
TCR信号通路研究新进展 T细胞相关免疫疗法在近期的癌症研究中大放异彩，“主力部队”是CAR-T和TCR-T这两种技术。相对于 CAR-T细胞疗法，TCR-T疗法的关注度相对低些，但是这两种细胞疗法都属于利 用患者自身的 T淋巴细胞治疗癌症的前沿基因疗法。研究发现，在实体瘤治疗方面，TCR疗 法可能比CAR疗法更有优势。 T细胞在免疫系统中具有重要作用，可以攻击病原体和肿瘤细胞。T细胞受体（TCR）能识别 不同的广泛亲和力的配体，参与激活多种生理过程。TCR细胞疗法定制功能性TCR，具有最 佳的抗原识别特性，利用人体免疫系统来对抗癌症。那么，这种疗法的分子机制是什么呢？ 与之相关的TCR信号通路的分子调控机制有怎样的研究进展呢？本文将对这些问题进行综 合性讲述。 TCR蛋白结构 图一TCR复合物结构 T细胞作为适应性免疫应答的主要组成部 分，其抗原识别受体结构以被证实，克隆获得的TCR 由α-链和β-链构成异源二聚体。TCR异源二聚体主要与CD3的多个信号转导亚基结合，如 图所示，CD3γ、CD3δ和CD3ε异源二聚体以及CD3δ同源二聚体。在CD3的不同亚基含 有免疫受体酪氨酸的活化基序-ITAM，但是每个亚基的数量不 同，CD3γ、CD3δ和CD3ε分 别含有一个，而CD3δ含有三个串联的ITAM，这样就使的每个T细胞受体可以产生10个ITAM。酪氨酸磷酸化的ITAM可以使TCR与胞内信号转导通路发生偶联，向TCR募集含有SH2结构 域的蛋白质，如酪氨酸激酶ZAP70。但是现在还没有解决为什么TCR复合物包含这么多的信 号转导亚基和ITAM的问题，主要有两种假说，一种是CD3分子或单独的ITAM可能通过募 集独特的效应分子，执行不同的信号转导功能；另一种是 多个ITAM的主要功能是放大TCR 信号。 TCR识别与抗原递呈细胞（APC）呈递的可以结合MHC分子（pMHC）的肽。单独的TCR能够识别具有广泛亲和力的不同配体（自身肽和外来 肽）。TCR参与触发不同的功能输出。在 胸腺中，pMHC与TCR信号结合强度决定了细胞发育与分化过程。当结合力在最小值到最大 值之间时，促进胸腺细胞的存活，并转化 成CD4+CD8-或CD4-CD8+的成熟阶段；如果TCR与pMHC太低或太高，细胞会发生凋亡。在外围，自体pMHC对TCR的低亲和力结合提供了维
细胞信号转导途径研究方法 一、蛋白质表达水平和细胞内定位研究 1、信号蛋白分子表达水平及分子量检测: Western blot analysis. 蛋白质印迹法是将蛋白质混合样品经SDS-PAGE后,分离为不同条带，其中含有能与特异性抗体(或McAb)相应的待检测的蛋白质(抗原蛋白)，将PAGE胶上的蛋白条带转移到NC膜上此过程称为blotting，以利于随后的检测能够的进行，随后,将NC膜与抗血清一起孵育，使第一抗体与待检的抗原决定簇结合(特异大蛋白条带)，再与酶标的第二抗体反应,即检测样品的待测抗原并可对其定量。 基本流程： 检测示意图：
2、免疫荧光技术 Immunofluorescence （IF） 免疫荧光技术是根据抗原抗体反应的原理，先将已知的抗原或抗体标记上荧光素制成荧光标记物，再用这种荧光抗体（或抗原）作为分子探针检查细胞或组织内的相应抗原（或抗体）。在细胞或组织中形成的抗原抗体复合物上含有荧光素，利用荧光显微镜观察标本，荧光素受激发光的照射而发出明亮的荧光（黄绿色或桔红色），可以看见荧光所在的细胞或组织，从而确定抗原或抗体的性质、定位，以及利用定量技术测定含量。 采用流式细胞免疫荧光技术（FCM）可从单细胞水平检测不同细胞亚群中的蛋白质分子，用两种不同的荧光素分别标记抗不同蛋白质分子的抗体，可在同一细胞内同时检测两种不同的分子（Double IF），也可用多参数流式细胞术对胞内多种分子进行检测。 二、蛋白质与蛋白质相互作用的研究技术 1、免疫共沉淀（Co- Immunoprecipitation, Co-IP）
Co-IP是利用抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细菌蛋白质的“protein A”能特异性地结合到免疫球蛋白的FC片段的现象而开发出来的方法。目前多用精制的protein A预先结合固化在agarose的beads 上，使之与含有抗原的溶液及抗体反应后，beads上的prorein A就能吸附抗原抗体达到沉淀抗原的目的。 当细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的许多蛋白质－蛋白质间的相互作用被保留了下来。如果用蛋白质X的抗体免疫沉淀X，那么与X在体内结合的蛋白质Y也能沉淀下来。进一步进行Western Blot 和质谱分析。这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合，也可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。缺点：可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质－蛋白质相互作用。 2、GST pull-down assay GST pull-down assay是将谷胱甘肽巯基转移酶（GST）融合蛋白（标记蛋白或者饵蛋白，GST, His6, Flag, biotin …）作为探针，与溶液中的特异性搭档蛋白(test protein或者prey被扑获蛋白)结合，然后根据谷胱甘肽琼脂糖球珠能够沉淀GST融合蛋白的能力来确定相互作用的蛋白。一般在发现抗体干扰蛋白质－蛋白质之间的相互作用时，可以启用GST沉降技术。该方法只是用于确定体外的相互作用。
总字数：19,361 图：5 表：0 第七章细胞信号转导异常与疾病 第一节细胞信号转导系统概述 一、受体介导的细胞信号转导通路 二、细胞信号转导通路调节靶蛋白活性的主要方式 第二节信号转导异常发生的环节和机制 一、细胞外信号发放异常 二、受体或受体后信号转导异常 第三节与信号转导异常有关的疾病举例 一、胰岛素抵抗性糖尿病 二、肿瘤 三、心肌肥厚和心衰
第七章细胞信号转导异常与疾病 细胞信号转导系统(signal transduction system或cell signaling system)由能接收信号的特定受体、受体后的信号转导通路以及其作用的靶蛋白所组成。细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等作用，它们的异常与疾病，如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。受体和细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因，引起特定疾病的发生；亦可在疾病的过程中发挥作用，促进疾病的发展。细胞信号转导异常可以局限于单一成分（如特定受体）或某一环节，亦可同时或先后累及多个环节甚至多条信号转导途径，造成调节信号转导的网络失衡。对信号转导系统与疾病关系的研究不仅有助于阐明疾病的发生发展机制，还能为新药设计和发展新的治疗方法提供思路和作用靶点。 第一节细胞信号转导系统概述 信号转导过程包括细胞对信号的接受，细胞内信号转导通路的激活和信号在细胞内的传递。激活的信号转导通路对其靶蛋白的表达或活性/功能的调节，如导致如离子通道的开闭、蛋白质可逆磷酸化反应以及基因表达改变等，导致一系列生物效应。 一、受体介导的细胞信号转导通路 细胞的信号包括化学信号和物理信号，物理信号包括射线、紫外线、光信号、电信号、机械信号(摩擦力、压力、牵张力以及血液在血管中流动所产生的切应力等)以及细胞的冷热刺激等。已证明物理信号能激活细胞内的信号转导通路，但是与化学信号相比，目前多数物理信号是如何被细胞接受和启动细胞内信号转导的尚不清楚。 化学信号又被称为配体(ligand)，它们包括：①可溶性的化学分子如激素、神经递质和神经肽、细胞生长因子和细胞因子、局部化学介质如前列腺素、细胞
生物技术通讯 ＬＥＴＴＥＲＳＩＮＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．１８Ｎｏ．２Ｍａｒ．，２００７ 综述 文章编号：１００９－０００２（２００７）０２－０３３６－０３ 蛋白质组学方法在细胞内信号转导研究中的应用 李敏，周慧，崔银秋 吉林大学生命科学学院生物大分子实验室，吉林长春１３００２１ ［摘要］蛋白质组学的新技术为我们研究细胞内的信号转导过程提供了更广泛和崭新的思路，它克服了传统技术的局限 性，实现了对蛋白的高通量分析。简要综述了蛋白质组学技术在信号转导过程中信号分子的确定、定量，磷酸化等翻译后修 饰的识别，以及蛋白质之间相互作用研究等方面的应用。 ［关键词］蛋白质组学；信号转导 ［中图分类号］Ｑ２５FＱ５０３［文献标识码］Ａ ＡｐｐｌｙｉｎｇＰｒｏｔｅｏｍｉｃＭｅｔｈｏｄｓｔｏＣｅｌｌｕｌａｒＳｉｇｎａｌＴｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ ＬＩＭｉｎ，ＺＨＯＵＨｕｉ，ＣＵＩＹｉｎ－ｑｉｕ ＢｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅＬａｂ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｍｐｒｏｖｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｔｈａｔｈａｖｅｅｍｅｒｇｅｄｉｎｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓｐｒｏｖｉｄｅｕｓｍｕｃｈｍｏｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｎｅｗｉｎ－ ｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏｃｅｌｌｕｌａｒｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｔｈａｓｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｐｒｏｔｅｉｎａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅ．Ｉｎｔｈｉｓｌｅｔｔｅｒ，ｔｈｅａｐｐｌｙｉｎｇｏｆｐｒｏｔｅｏｍｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｄｅｆｉｎｉｎｇａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｎｇ ｓｉｇｎａｌｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｐｏｓｔ－ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｔｅｉｎ－ｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｒｅ－ ｓｅａｒｃｈｄｕｒｉｎｇｃｅｌｌｕｌａｒｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓFｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ ２０世纪９０年代以来，对细胞内信号转导途径的研究逐渐成为国内外生物学界广泛关注的热点。由于信号的传递在细胞的增殖、分化和生存等过程中都起着十分关键的作用，因而逐渐成为解决许多重要理论及实践问题的基本思路和有力武器。近年来有关细胞信号转导研究的方法层出不穷。传统地，人们主要利用ＲＮＡ干扰技术、抗体免疫沉淀、３２Ｐ标记结合蛋白质印迹法（Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ）、ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）等方法来检测和鉴定信号传递过程中差异表达的信号分子及关键蛋白的磷酸化。这些方法和技术能够做小量的分析，但无法进行大规模的研究。随着双向电泳（ｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，２－ＤＥ）和质谱技术的不断完善与发展，蛋白质组学方法越来越多地被用于研究胞内信号转导过程。它弥补了传统方法的不足之处，实现了高通量大规模的研究模式。近年来，蛋白质组学方法应用于信号转导的研究，主要在对蛋白表达谱的检测和定量、翻译后修饰的识别，以及蛋白质之间相互作用图谱的绘制等方面。蛋白质组学方法为我们完整地绘制细胞内信号转导网络图提供了更为可靠的依据。以下就近年来该领域的一些新技术及应用做一简要综述。 １信号蛋白的寻找和确定 细胞受到外界的刺激后，首先吸引许多锚定蛋白、衔接蛋白的结合，引起蛋白的相互作用，并随之引发胞内的一系列信号蛋白的改变（如级联磷酸化事件的发生），最终信号传递到核基因，表达或阻抑表达一些特征蛋白，或者作用于某些特定的细胞器，引发其他生物学效应。由此可见，要了解一种信号途径的具体过程，首先要对该过程的特征信号分子及下游所表达的蛋白进行确定。目前，二维电泳结合质谱技术（ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ或ＥＳＩ－ＭＳ）已经成为蛋白质组学的首选工具，来获得不同状态下的细胞全蛋白质组。许多研究通过选择性抑制或激活信号通路并筛选２－ＤＥ的效应分子成功地鉴定了信号转导过程中的靶标。本文作者所在研究室［１］利用２－ＤＥ结合ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ，对处于不同生理条件下的ＮＩＨ３Ｔ３细胞的全细胞裂解液进行双向电泳分离及软件分析。在我们筛选的ａＦＧＦ拮抗剂小肽存在的条件下，鉴定出３种表达量下调、１种表达量上升的蛋白，其中鸟苷酸结合蛋白α－１１亚单位和１Ｃ型核因子分别参与胞内ａＦＧＦ信号传导以及转录调控。近来人们又开发出许多以２－ＤＥ为基础的改进方法，包括从样本制备、分离到染色等各方面，来对蛋白进行更好的分离分析，如亚细胞分离、差异凝胶电泳（ＤＩＧＥ）技术等［２］。 ２－ＤＥ的优势是能够更直观地提供信号蛋白的相对分子质量、等电点、相对表达丰度等信息，但它在分离一些ｐＩ过大或过小、疏水性强的低丰度蛋白时有很大的困难。最近研究较多的多维蛋白质鉴定技术（ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｒｏｔｅｉｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈ－ｎｉｑｕｅ，ＭｕｄＰＩＴ）［３］弥补了上述缺陷。ＭｕｄＰＩＴ能够更有效地检测疏水蛋白，且在分析来自胞内细胞器的蛋白时具有更高的效率。最常用的是二维液相色谱（２Ｄ－ＬＣ），它首先对蛋白复合物进行酶 ［收稿日期］２００６－０８－３０ ［基金项目］吉林省科技发展计划项目（２００４０４１１－３） ［作者简介］李敏（１９８２－），女，硕士研究生 ［通讯作者］崔银秋，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｃｕｉｙｑ＠ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ３３６
第十一章细胞的信号转导 一、名词解释 1、细胞通讯 2、受体 3、第一信使 4、第二信使 5、G 蛋白 6、蛋白激酶A 二、填空题 1、细胞膜表面受体主要有三类即、、和。 2、在细胞的信号转导中，第二信使主要有、、、和。 3、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为，引起血管，从而减轻的负荷和的需氧量。 三、选择题 1、能与胞外信号特异识别和结合，介导胞内信使生成，引起细胞产生效应的是( )。 A、载体蛋白 B、通道蛋白 C、受体 D、配体 2、下列不属于第二信使的是（）。 A、cAMP B、cGMP C、DG D、CO 3、下列关于信号分子的描述中，不正确的一项是（）。 A、本身不参与催化反应 B、本身不具有酶的活性 C、能够传递信息 D、可作为酶作用的底物 4、生长因子是细胞内的（）。 A、结构物质 B、能源物质 C、信息分子 D、酶 5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解，第一个被激活的酶是（）。 A、蛋白激酶A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸环化酶 6、（）不是细胞表面受体。 A、离子通道 B、酶连受体 C、G蛋白偶联受体 D、核受体 7、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化（）。 A、蛋白激酶C B、蛋白激酶A C、蛋白激酶K D、Ca2+激酶 8、在G蛋白中，α亚基的活性状态是（）。 A、与GTP结合，与βγ分离 B、与GTP结合，与βγ聚合 C、与GDP结合，与βγ分离 D、与GDP结合，与βγ聚合
9、下面关于受体酪氨酸激酶的说法哪一个是错误的 A、是一种生长因子类受体 B、受体蛋白只有一次跨膜 C、与配体结合后两个受体相互靠近，相互激活 D、具有SH2结构域 10、在与配体结合后直接行使酶功能的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 11、硝酸甘油治疗心脏病的原理在于 A、激活腺苷酸环化酶，生成cAMP B、激活细胞膜上的GC，生成cGMP C、分解生成NO，生成cGMP D、激活PLC，生成DAG 12、霍乱杆菌引起急性腹泻是由于 A、G蛋白持续激活 B、G蛋白不能被激活 C、受体封闭 D、蛋白激酶PKC功能异常 13下面由cAMP激活的酶是 A、PTK B、PKA C、PKC D、PKG 14下列物质是第二信使的是 A、G蛋白 B、NO C、GTP D、PKC 15下面关于钙调蛋白（CaM）的说法错误的是 A、是Ca2+信号系统中起重要作用 B、必须与Ca2+结合才能发挥作用 C、能使蛋白磷酸化 D、CaM激酶是它的靶酶之一16间接激活或抑制细胞膜表面结合的酶或离子通道的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 17重症肌无力是由于 A、G蛋白功能下降
第九章细胞信号转导 细胞通讯：一个信号产生细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用，然后通过信号转导产生靶细胞内一系列的生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应。 信号传导：是指信号分子从合成的细胞中释放出来，然后进行传递。信号传导强调信号的产生、分泌与传送。 信号转导：是指信号的识别、转移与转换，包括配体与受体的结合、第二信使的产生及其后的级联反应等。信号转导强调信号的接收与接收后信号转换的方式与结果。 受体：是一类能够结合细胞外特异性信号分子并启动细胞反应的蛋白质。 第二信使：细胞外信号分子不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，经信号转导，在细胞内产生非蛋白类小分子，这种细胞内信号分子称为第二信使。 分子开关：细胞信号传递级联中，具有关闭和开启信号传递功能的分子。 信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套特定机制，将胞外信号转化为胞内信号，最终调节特定基因表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。 G蛋白偶联受体：指配体-受体复合物与靶细胞的作用是要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将细胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞行为的受体。 cAMP信号通路：细胞外信号与细胞相应受体结合，导致细胞内第二信使cAMP 水平的变化而引起细胞反应的信号通路。 （磷脂酰肌醇信号通路）双信使系统：胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合，激活膜上的磷脂激酶C，使质膜上的PIP2分解成IP3和DAG两个第二信使，将胞外信号转导为胞内信号，两个第二信使分别激活两种不同的信号通路，即IP3-Ca2+和DAG-PKC途径，实现对胞外信号的应答，因此将这种信号通路称为“双信使系统”。 钙调蛋白：真核细胞中普遍存在的Ca2+应答蛋白。 Ras蛋白：Ras基因的产物，分布于质膜胞质侧，结合GTP时为活化状态，结合GDP时失活状态，因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白，具有GTP酶活性，具有分子开关的作用。
第七章细胞信号转导 一、英译中(Translate) 1.primary messenger（） 2.calcium homeostasis（） 3. cell surface receptor（） 4. protein kinase,PK（） 5. ion-channel-linded receptor（） 6. adenylyte cyclase（） 7. diacylglycerol,DAG（） 8. calcium-dependent protein kinase,CDPK（） 9. heterotrimeric GTP binding protein（） 10.cross talk（） 11.extracellular domain（） 12.amplitude modulation（） 二、中译英(Translate) 1、细胞信号转导（） 2、配体（） 3、钙调素（） 4、GTP结合蛋白（） 5、第二信使（） 6、G蛋白连接受体() 7、三磷酸肌醇（）
8、蛋白磷酸酶（） 9、类受体蛋白激酶（） 10、级联（） 11、受体酪氨酸激酶（） 12、跨膜 螺旋（） 13、胞内蛋白激酶催化结构域（） 14、调敏机制（） 三、名词解释(Explain the glossary) 1、细胞信号转导 2、受体 3. calmodulin 4. signal transduction 四、是非题（对的打“√”，错的打“×”）(True or false) 1、土壤干旱时，植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙 离子等一系列信号转导，其中ABA是第二信使。（） 2、植物细胞中不具有G蛋白连接受体。（） 3、G蛋白具有放大信号作用。（） 4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降.（） 5、少数植物具有双信使系统。（） 6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。（） 7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方 式。（） 8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长 壁。（） 五、选择题（Choose the best answer for each question）
T C R细胞通路研究进展标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
T C R信号通路研究新进展 T细胞相关免疫疗法在近期的癌症研究中大放异彩，“主力部队”是CAR-T和TCR-T这两种技术。相对于CAR-T细胞疗法，TCR-T疗法的关注度相对低些，但是这两种细胞疗法都属于利用患者自身的T淋巴细胞治疗癌症的前沿基因疗法。研究发现，在实体瘤治疗方面，TCR疗法可能比CAR疗法更有优势。 T细胞在免疫系统中具有重要作用，可以攻击病原体和肿瘤细胞。T细胞受体（TCR）能识别不同的广泛亲和力的配体，参与激活多种生理过程。TCR细胞疗法定制功能性TCR，具有最佳的抗原识别特性，利用人体免疫系统来对抗癌症。那么，这种疗法的分子机制是什么呢？与之相关的TCR信号通路的分子调控机制有怎样的研究进展呢？本文将对这些问题进行综合性讲述。 TCR蛋白结构 图一TCR复合物结构 T细胞作为适应性免疫应答的主要组成部分，其抗原识别受体结构以被证实，克隆获得的TCR由α-链和β-链构成异源二聚体。TCR异源二聚体主要与CD3的多个信号转导亚基结合，如图所示，CD3γ、CD3δ和CD3ε异源二聚体以及CD3ζ同源二聚体。在CD3的不同亚基含有免疫受体酪氨酸的活化基序-ITAM，但是每个亚基的数量不同，CD3γ、CD3δ和CD3ε分别含有一个，而CD3ζ含有三个串联的ITAM，这样就使的每个T细胞受体可以产生10个ITAM。酪氨酸磷酸化的ITAM可以使TCR与胞内信号转导通路发生偶联，向TCR募集含有SH2结构域的蛋白质，如酪氨酸激酶ZAP70。但是现在还没有解决为什么TCR复合物包含这么多的信号转导亚基和ITAM的问题，主要有两种假说，一种是CD3分子或单独的ITAM可能通过募集独特的效应分子，执行不同的信号转导功能；另一种是多个ITAM的主要功能是放大TCR信号。 TCR识别与抗原递呈细胞（APC）呈递的可以结合MHC分子（pMHC）的肽。单独的TCR能够识别具有广泛亲和力的不同配体（自身肽和外来肽）。TCR参与触发不同的功能输出。在胸腺中，pMHC与TCR信号结合强度决定了细胞发育与分化过程。当结合力在最小值到最大值之间时，促进胸腺细胞的存活，并转化成CD4+CD8-或CD4-CD8+的成熟阶段；如果TCR与pMHC太低或太高，细胞会发生凋亡。在外围，自体pMHC对TCR的低亲和力结合提供了维持初始T细胞所必需的强直性存活信号，并且还可以促进其与外来抗原高亲和力遭遇时的完全激活。 图二TCR结合强度对胸腺细胞的影响 TCR信号强度对于产生合适的应答T细胞至关重要。TCR信号传导应答指导 CD4+T细胞分化成功能不同的T辅助细胞亚群，对特定T细胞亚群（如调节性T 细胞）也起着关键作用。TCR细胞的强度和持续时间与记忆T细胞分化相关，也是诱导T细胞无能或耗竭的基本决定因素。TCR信号受到生化及分子机制的调控，导致信号放大或衰减。调控TCR的机制复杂多样，不过可以分为三个基本层面：早期信号转导效应分子（如关键激酶和磷酸酶的调节）；信号分子发育阶段（特异性表达调控）；以及TCR信号强度的动态调控。 TCR信号通路概述 图三：TCR信号通路概述
２０００上海科技论坛专题讨论会 炎等和由朊病毒（ｐｒｌｏｎ）所引起的疯牛病。另一些病毒可能作为病原或主要病因的非传染病，如人乳头状瘤病毒与宫颈癌、巨细胞病毒与冠状动脉硬化、ＥＢ病毒与食道癌等也获得了新的研究进展。细菌性疾病中的大问题是多重耐药结核菌的传播日益扩大，葡萄球菌、肠链球菌及肺炎杆菌、绿脓杆菌的耐药也成为临床治疗中的难题。我国已有因肉类食品被大肠杆菌０１５７Ｈ７污染而引起的食物中毒，此类中毒会造成急性肾功能衰竭，死亡率很高。可见，病原微生物作为一种生物正在随着人体免疫力和生存与活动环境的变化而表现出新的致病作用。 近几年微生物的基因组研究取得了飞速的进展。至２１３００年８月已有１２种，共１５株病原菌和７０余株病毒的全基因组完成了解码，不少已进入研究各个单独基因或数个基因间相互作用功能的阶段，并正在分析大量未知基因的功能，试图发现新的基因间的相互作用、新的调控因子等。这一研究将使人类从更高层次上掌握病原微生物的致病机制及其规律。面对新现和再现的疾病，我们将通过从基因和基因组水平的研究发展创新性的诊断、预防及治疗微生物感染的制剂、疫苗及药品。此外，新发现的微生物酶及蛋白还可能超越医药学领域，在工农业生产上开发出有应用价值的新产品。 细胞信号转导 裴钢中国．｝｝学慧上海生命科学研究院 院长中四科学院院士 细胞信号转导一直是生命科学研究的基本问题，对它的研究已经深入到生命科学的各个领域，成勾理解各种错综复杂的生命现象所必不可少的武器和联结生命科学各领域各层汰的桥梁。细胞以及细胞之间的信息交流是山儿百种不同的信号分子所介导的，其中包括蛋白、肽类、氨基酸、核酸、甾体、Ｍ靖素类、脂肪酸类、一氧化氮等。携带信息的信号分子可被在靶细胞上或靶细犯Ｉｑ的特异性受体所识别并激活受体，由受休通过对下游效应分子的修饰（如磷酸化）将信号进一步传递到细胞内各部位或细胞核内，调控细胞生长、分化、衰老、死亡等重要生命现象和与其有关的细瞧收Ｉ土ｊ特异基周的表达。细胞信号转导研究的址水方法手段和研究成果已对现代生命科’半：的各个学科领域的发展都已产生了深划帕影响和巨大的推动作用，成为现代生命科学的重要基础之一。随着人类基因组工作的顺利进展，Ｘ，寸‘ｆｌｔｔ胞信号转导的研究已成为功能基因组学和基因功能的整体综介们ｆ究中的一个重要方面。此外，对细胞价号转导机理的研究能够使我们在细胞羽１分于水平上阐明许多人类疾病产生的原因Ｊｉ：据此研制有效的药物以治疗这些疾病。ｉｌ｝】订，在国际市场上畅销的前１００种药，研巾，大约有２／３以上为信号转导分子或』￡靶向是信号转导分子。这样，细胞信号转坤研究的成果在现代生命科学中特别在医药、农业和环境中的广 团
植物Ca2+信号的研究进展 摘要 为了适应环境,调节自身代谢和生长, 在植物的生长发育过程中,需要对各种外界环境刺激以及植物内部生理信息做出反应,因此,植物产生了自己的信号系统。Ca2+作为一种信号分子，它几乎参与了生命体所有的生理生化活动，在植物细胞的信号系统中也起着举足轻重的作用。钙是植物生长发育必需的大量元素之一，在细胞水平上, 钙在细胞分裂、极性形成、生长、分化、凋亡等过程中均有重要的调节功能, 能维持细胞壁, 细胞膜及膜结合蛋白的稳定性并参与调节和控制植物的许多生理生化反应, 是植物代谢的重要调节者。针对国内外对植物Ca2+信号的研究情况,综述了Ca2+信号的产生、Ca2+信号参与的各种植物生理过程、Ca2+信号的检测以及其研究的最新进展。 关键词：植物; Ca2+信号; 检测; 研究进展
钙元素广泛存在于自然界和各种生物体内, 而游离态的Ca2+更是在生命活动中扮演着举足轻重的角色, 它几乎参与了生命体所有的生理生化活动。作为一种信号分子, Ca2+在受精、胚胎发育、基因表达、细胞分化、组织形成、代谢调控等过程中都有参与, 可以说, Ca2+信号无处不在[1]。1967年, Ridg-wang和Ashley通过向藤壶肌纤维中微注射水母发光蛋白, 第一次测定静息态胞内钙离子浓度[Ca2+]以来, 对于Ca2+信号的研究即风生水起。虽然植物Ca2+信号的研究起步较动物细胞晚, 但依然取得了一些成果。对植物Ca2+信号的研究, 不但能揭示生命的奥秘, 同时能帮助我们更加清楚地了解各种生命活动。为此, 针对国内外对植物Ca2+信号的研究情况, 笔者对Ca2+信号的生理功能、信号的产生、Ca2+信号参与的各种植物生理过程、以及其研究的最新进展进行了综述。 1.Ca2+的功能 Heilbrunn在1937～1952年发表的著作中, 提出了Ca2+在生物系统中复杂和多功能性的观点。认为利用Ca2+是所有活细胞的基本特征。在他提出的“细胞刺激理论”中认为:当细胞受到各种刺激时, 细胞内原来浓度很低的Ca2+水平明显增高。Heilbrunn提出Ca2+的一些细胞效应有:(1)促进细胞黏合和胞间通讯;(2)影响酶活性, 如ATP酶酯酶等;(3)调节细胞分裂;(4)控制细胞的代谢活动;(5)调节细胞溶质中溶胶-凝胶状态转变;(6)高浓度Ca2+可能造成细胞死亡, 溶质中Ca2+浓度如果太高, 会与细胞内的磷酸根产生沉淀, 而磷酸根是细胞能量及物质代谢所必须的;(7)调节细胞膜的透性。钙在维持细胞膜方面有着重要作用, 电镜观察表明, 缺钙导致细胞膜解体, 加钙又恢复常态。可见钙有稳定细胞膜结构, 防止细胞膜损伤的作用。有机酸是植物代谢的中间产物, 钙能和有机酸结合成为可溶性的钙盐结晶, 其中最为普遍的就是草酸钙。据报道, 在外源Ca2+诱导下, 细胞内可形成草酸钙结晶移去外源Ca2+, 结晶会消失。草酸钙的形成有以下生理作用:(1)消除有机酸在植物体内的过多积累。(2)草酸钙的形成过程是可逆的,植物体内钙离子过多形成草酸钙, 消除过量钙对植物的伤害, 当钙离子浓度不能满足植物需要时,草酸钙释放出Ca2+以满足植物的需要。 2.植物Ca2+信号的产生和终止 高度区域化的植物细胞内结构中, 在质膜液泡膜内质网膜上都存在着跨膜的钙离子电化学梯度, 细胞质和细胞核内游离钙离子也呈现不均匀分布, 这些梯度分布在静止状态是相对稳定的, 在受到刺激时会发生变化。钙离子梯度是钙信号产生的基础，即植物细胞Ca2+空间分布的不均衡性是产生Ca2+信号的生物基础。植物细胞中, 静息态的胞内Ca2+浓度([Ca2+] i)为100～200nM, 而细胞外(细胞壁)和细胞内(内质网、液泡、线粒体、高尔基体、细胞核)钙离子库中钙离子浓度却是胞内的数十倍, 达到了1～10mM[2,3]。当细胞受到信号刺激时, Ca2+从钙离子库中释放, 使胞内Ca2+浓度瞬间升高,激活Ca2+依赖蛋白和激酶CPKs引起细胞代谢以及基因表达的改变。当Ca2+重新进入细胞内钙离子库或流出细胞进入胞外钙离子库时, 信号得以终止。钙离子浓度的调节是通过各种钙离子通道, 钙离子泵和钙离子转运来实现的[4]。 3.植物Ca2+信号的多样性 Ca2+信号几乎参与了各种植物生理过程, 包括花粉管生长、细胞分裂、受精等;同时, Ca2+信号还参与植物的抗逆反应和对光线的感知。由此可见, Ca2+
参与细胞信号转导通路的蛋白简写及全拼 4E-BP eIF4E binding protein Abl Ableson protein tyrosine kinase ACTR A histone acetyltransferase AIF Programmed cell death protein 8 ANT Adenine nucleotide translocation channel Apaf-1 Apoptotic protease activating factor 1 APP beta-Amyloid precursor protein APPs Acute phase proteins ASIP Agouti switch protein ASK Apoptosis signal-regulating kinase (e.g., ASK1) ATF-2 Activating transcription factor 2 ATM Ataxia telangiectasia?mutated protein kinase ATR ATM and Rad3?related protein kinase Bam32 B-cell adaptor molecule 32 kDa BCAP B-cell adaptor for PI3K Bcl-10 B-cell leukemia 10 protein Bfl-1 Bcl-2-related protein A1 Bid A BH3 domain?only death agonist protein Bimp1 B-lymphocyte-induced maturation protein 1 BLNK B-cell linker protein BRCA Breast cancer growth suppressor protein Btk Brutonís tyrosine kinase C3G Guanine nucleotide?releasing factor 2 CAD Caspase-activated deoxyribonuclease Cam Calmodulin CaMK Calcium/calmodulin-dependent kinase CAP c-Cbl-associated protein Cas p130CAS, Crk-associated substrate Caspase Cysteine proteases with aspartate specificity CBL Cellular homologue of the v-Cbl oncogene CBP CREB binding protein CD19 B-lymphocyte antigen CD19 CD22 B-cell receptor CD22 CD40 B-cell surface antigen CD40 CD45 Leukocyte common antigen, a phospho-tyrosine phosphatase CD5 Lymphocyte antigen CD5 cdc2 Cell division cycle protein 2, CDK1 cdc34 Cell division cycle protein 34, a ubiquitin conjugating (E2) enzyme cdc42 Cell division cycle protein 42, a G-protein CDK Cyclin-dependent kinase Chk Checkpoint kinase CHOP C/EBP homologous protein 10
4、细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。包括分泌化学信号（内、旁、自、化学突触）、细胞间接触、和相邻细胞间间隙连接。 5、细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，进而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 20、信号分子：生物体内的某些化学分子，如激素、神经递质、生长因子、气体分子等，在细胞间和细胞内传递信息，特称为信号分子。 21、信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套的特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。 22、受体：一种能够识别和选择性地结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现 偶联型受体和酶偶联的受体。 23、第一信使：一般将胞外信号分子称为第一信使。 24、第二信使：细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。细胞内重要的第二信使有：cAMP、cGMP、DAG、IP3等。第二信使在细胞信号转导中起重要作用，能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性，也控制着细胞的增殖、分化和生存，并参与基因转录的调节。 10、IP3IP2IP4。DG通过两种途径终止 其信使作用：一是被 水解成单脂酰甘油。 13、分子开关：在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制精确调控，也即对每一步反应既要求有激活机制，又必然要求有相应的失活机制，使细胞内一系列信号传递的级联反应能在正、负反馈两个方面得到精确控制的蛋白质分子称为分子开关。 25、G—蛋白：由GTP控制活性的蛋白，当与GTP结合时具有活性，当与GDP结合时没有活性。既有单体形式（ras蛋白），也有三聚体形式（Gs活Gi抑）。在信号转导过程中起着分子开关的作用。 28、蛋白激酶A：称为依赖于cAMP的蛋白激酶A，是由四个亚基组成的复合物，其中两个是调节亚基，两个是催化亚基；PKA的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上，使蛋白质被磷酸化，被磷酸化的蛋白质可以调节下游靶蛋白的活性。29、双信使系统：胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联的受体结合后，激活质膜上的磷脂酶C（PLC），使质膜上的二磷酸磷脂酰肌醇分解成三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，将胞外信号转导为胞内信号，两个第二信使分别激动两个信号传递途径即IP3—Ca+和DG—PKC途径，实现对胞外信号的应答，因此将这一信号系统称为“双信使系统”。 12、目前已知的这类受体都 个氨基酸残基组成，分布于质膜胞质侧，结合GTP 时为活化状态，结合GDP时失活状态，因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白，具有GTP酶活性，具有分子开关的作用。突变后的Ras蛋白不能水解GTP …………………………………… 1.细胞质基质中Ca2+浓度低的原因是什么？
第十一章 细胞信号 众所周知，多细胞生物体由不同种类特化的数以亿计的细胞组成。在这个繁忙而有序的细胞社会里，各种细胞既要明确分工，又要保持相互协调。应该指出，细胞间的这种协调作用从多细胞生物体存在的那一天起就已经存在了。但直到20世纪70年代中期，即人类社会的通讯技术产生多年以后，人们才开始真正意识到生物体内要想保证细胞间的相互影响和协调一致，同样需要有信号的传输或信息的交流，由此产生了细胞通讯（细胞信号）这一概念。进一步的研究发现，细胞通讯与人类社会的通讯有异曲同工之妙：由发射方(各种信号产生细胞)发出信号，接收方(靶细胞)通过特殊的机制识别并接收信号后，做出相关应答(产生各种生理效应)。本章将对这个过程中的细节问题加以详述。 11．1 细胞间信号 11．1．1 细胞间通讯类型 生物体的生长、发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及它们各种生理活动的协调，都需要有高精确度、高效率的胞间通讯机制，否则生物体内众多的细胞将对自己的去向感到无所适从。细胞通讯（cell communication ）是指：生物有机体为达到功能上的协调统一而建立的细胞间的信息交流，从而使之成为生命的统一体，以便对多变的外界环境做出综合性的反应。细胞主要通过两种方式完成这种信号传递：细胞间（或细胞与基质间）的直接接触通讯（图11-1-A 、B ）；不依赖于细胞接触的通讯（分泌化学信号）（图11-1-C ）。 图11-1 细胞间的信号分子传递方式 A.结合信号分子的信号传递； B.间隙连接中的信号传递； C.分泌信号分子的信号传递(引自 B.Albert,等) 11．1．1．1 胞间的直接接触 通过胞间的直接接触完成信号传递又可分为两种类型： ⑴膜表面分子接触信号传递 是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别（cell recognition ）。此类信号传递的特点是信号分子结合在细胞质膜上，通过细胞间的直接接触将信号传递给靶细胞。细胞识别及粘合的工作与此有关。 细胞的识别与粘合无论对于单细胞生