信号分子

✍ dations ◷ 2025-08-08 03:00:35 #信号分子
在一定条件下,细胞外的化学信号能引发细胞的定向移动。这些信号有些时候是底质表面上一些难溶物质,有些时候则是可溶物质。信号分子有很多,可以是肽,代谢产物,细胞壁或是细胞膜的残片,但是作用方式却是一样的,就是与细胞膜表面上的受体结合,启动细胞内信号,完成一系列的反应,去激活或抑制肌动蛋白结合蛋白的活性,最终改变细胞骨架的状态。可溶物质通常不是均匀溶解在溶剂中,而是靠近源的区域浓度高,远离源的区域浓度低,形成所谓的“浓度梯度”。细胞膜上的受体可感受到那些被称为化学趋向吸引物(chemotactic attractant),并且逆着它们的浓度梯度去追根寻源。某些信号分子甚至会影响细胞移行的速度,这些信号分子则被称为化学趋向剂(chemokinetic agent)。细胞这种因化学分子改变自己移动的行为,被称为化学趋向性。例如盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)会逆着cAMP浓度梯度的运动。白血球也会受到一些细菌分泌的三肽化学物质f-Met-Leu-Phe(N-甲酰蛋-亮-苯丙氨酸)吸引而往细菌移动,发挥其免疫功能。而在胚胎发生中的神经嵴细胞则并非靠浓度梯度,而是路标物质识别其去向(请见下文“路标信号”一节)。但是细胞外基质中也存在着一些蛋白,如硫酸软骨蛋白多糖(chondroitin sulfate proteoglycan)会与神经细胞的粘着蛋白起作用,对细胞迁移形成阻滞。它会抑制脊髓损伤患者神经损伤区域新突触的相连与再生。细胞外信号种类繁多,但是当它们与细胞膜上受体结合之后,作用的途径却只有有限的几种。而与细胞迁移有关的信号传导过程如下:信号分子结合到膜上受体,或者是激活与受体偶联的蛋白质—大G蛋白,或者先是激活受体酪氨酸激酶,再激活下游的小G蛋白Ras。G蛋白是一个很大的家族,包括Rho,Rac,Ras等小家族,它们在细胞中扮演着信号传导开关的角色。当它们与GDP结合时,呈现失活状态。在鸟嘌呤交换因子(英文:Guanin exchange factor,简称GEF)的帮助下,G蛋白脱离GDP并与GTP结合,进入激活状态。G蛋白的GTP会被GTP酶激活蛋白(英文GTPase-activating proteins,简称GAP)水解,并释放出其中的能量,让G蛋白行使其功能。就是说,G蛋白通过这一GTP/GDP循环在激活/失活状态中回旋,传递信号。当G蛋白被激活后,它下游的多种分子会被激活。从插图1中可见,这些下游分子本身会形成网络,相互制约,或者是相辅相承。它们调控着细胞迁移中各个方面。它们作用的详细情况请见文章中的相应章节。而致癌物质也可以通过这些信号传导通路发挥其负面作用,如强烈致癌物质佛波酯(Phorbol ester)。佛波酯会不可逆地激活细胞的RasGRP3/4,以激活Ras,Ras会再激活蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)。后者是调节细胞分裂和分化的酶。它被佛波酯不正常的激活,有可能对癌症的产生起促进作用。研究还发现,佛波酯对黑素瘤(melanoma)细胞转移到肺部有促进作用。而细菌者,如志贺氏菌会在宿主胞膜上打洞,向细胞质注入效应蛋白质,激活宿主Rac和Cdc42,调整细胞的微丝网络,以使自己顺利进入宿主内。

相关

  • 基因遗传遗传学是研究生物体的遗传和变异的科学,是生物学的一个重要分支。史前时期,人们就已经利用生物体的遗传特性通过选择育种来提高谷物和牲畜的产量。而现代遗传学,其目的是寻求了
  • 淋巴瘤淋巴瘤(英文:lymphoma)又称淋巴癌,是由淋巴细胞病变造成的血液细胞瘤(英语:blood cell tumors)。有时候这个词汇被用来单指癌症、而不包括良性的肿瘤。症状包括淋巴结肿大 (通常为无
  • 胰岛素抵抗胰岛素抵抗(英语:insulin resistance),是指脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞对正常浓度的胰岛素产生反应不足的现象,亦即这些细胞需要更高的胰岛素浓度才能对胰岛素产生反应。在脂肪细
  • 德国痳疹风疹(英语:rubella, German measles, three-day measles),又称德国麻疹或三日麻疹,是一种由风疹病毒(英语:Rubella virus)感染所造成的疾病。本病的症状轻微,半数患病者通常不会有自
  • 版面费版面费,是指学术期刊向文章发表者收取的一种费用。收取版面费的现象,在世界各国的学术界普遍存在。多数理论型学术刊物,较难走入市场,版面费的收取目的是为了弥补办刊经费的不足
  • 特异度灵敏度和特异度(Sensitivity and specificity),是统计学中用来表征二项分类测试特征的数据。灵敏度可以作为避免假阴性的量化指标,而特异度可以作为避免假阳性的量化指标。对于
  • 亨利·沃尔特·贝兹亨利·沃尔特·贝兹(英语:Henry Walter Bates,1825年2月8日-1892年2月16日),生于英国莱斯特,博物学家和探险家,是第一个对动物拟态现象作科学描述的人。他曾与阿尔弗雷德·华莱士一
  • 中微子νe(电中微子): 沃尔夫冈·泡利 (1930)νμ (μ中微子):1940年代晚期中微子(意大利语:Neutrino,其字面上的意义为“微小的电中性粒子”,又译作微中子)是一种电中性的基本粒子,自旋量子
  • 毫克毫克或称公丝,符号为mg(法语:milligramme → 英式英文:milligramme, 美式英文:milligram),质量单位,是克的1/1000,是一种国际通用的质量单位。
  • 保加利亚人保加利亚人(英语:Bulgarians、保加利亚语:българи or bǎlgar)是巴尔干半岛的原始居住族群,母语是保加利亚语。保加利亚人口大约是9,000,000~10,000,000左右,分布于全世界,保