钙编码

✍ dations ◷ 2025-12-08 20:42:27 #细胞生物学

钙编码(或称Ca2+编码或者钙信号处理)是一种被很多细胞用于传递、处理和编码细胞探测到的外部信号的胞内信号通路。在细胞生理学中胞外信号通常被转化为胞内钙动力学。钙编码的概念解释了Ca2+如何作为细胞内信使,在细胞内传递信息以调节其活性。鉴于Ca2+在细胞生理学中的广泛存在,钙编码也被认为是表征健康与疾病的潜在工具。 钙编码的数学基础在上世纪90年代由Joel Keizer和Hans G. Othmer在钙模型方面的工作开创,在最近由Eshel Ben-Jacob, Herbert Levine以及其同事重新进行了研究。

虽然钙离子的浓度提升对于它的信号功能是必需的,持续的细胞质钙离子浓度增高对细胞是有害的。所以,细胞内的钙信号通常是瞬时的,比如说,Ca2+浓度升高之后快速下,或者,以振荡形式存在。与信息论类似,Ca2+的振幅与频率同时定义了钙的编码模式。基于此,可以定义3种不同的钙编码模式:

实验和生物物理建模显示,钙编码的模式对于不同的细胞不同,甚至同一细胞在不同的生理状态下也会显示出不同的编码模式。 这最终可以在医学诊断中用于识别和防止疾病。

钙编码可以被数学描述为钙信号的生物物理模型。 对这些模型的相平面分析和分岔分析能够阐明钙振荡的频率和振幅如何随着模型参数的改变而改变。

建模揭示出研究钙编码的一个关键角度:钙编码如何依赖于基于钙动员信号的复杂反应网络的动力学。这需要同时包含钙离子动力学和钙动员信号动力学的模型。一个简单而具有生物物理实际性的模型是 。 这一研究的主要结论是:钙动员信号( IP3)对于AFM型编码是必需的,而钙振荡可以是FM或AFM型不过不会是AM型。 IP3信号的AFM特性被认为是将离散的胞外信号转化为连续的胞内钙信号的理想方法。



相关

  • 吞噬体吞噬体也称为吞噬小体,是一种在胞吞作用中在被吞噬物质周围形成的囊泡,这种囊泡由细胞膜向细胞内凹陷产生。吞噬体是一种在免疫过程中常见的细胞结构,入侵机体的病原微生物可在
  • 彩虹彩虹,又称天弓(客家话)、天虹、绛等,简称虹,是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到半空中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈 红、 橙、 黄、 
  • 瑞典口含烟瑞典口含烟(瑞典语:Snus,瑞典语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Gentiu
  • 化学废料化学废料是一种或由有害化学物质组成,多数由大型工厂产生的废料。化学废料可以是有害废物(英语:Hazardous waste)的一种。
  • 庐山市坐标:29°26′54″N 116°04′50″E / 29.44833°N 116.08056°E / 29.44833; 116.08056庐山市,原名星子县,是中华人民共和国江西省九江市代管的一个县级市,位于庐山南麓、邻鄱
  • 闽粤械斗闽粤械斗(当代又称闽客械斗)是发生在18世纪中到19世纪末(台湾清治时期),台湾汉族族群(祖籍福建的闽南人、祖籍广东的客家人、潮州人)间的武装冲突。闽粤械斗属台湾分类械斗的一环,其
  • 2013年加拿大羽毛球大奖赛2013年加拿大羽毛球大奖赛为第2013年度的加拿大羽毛球公开赛,是2013年世界羽联大奖赛的其中一站。本届赛事于2013年7月16日-7月21日在加拿大不列颠哥伦比亚省列治文内的列治
  • 国道9号 (芬兰)国道9号(芬兰语:Valtatie 9、瑞典语:Riksväg 9)是一条横贯芬兰中部的公路,连接西南部图尔库和约恩苏以东接壤俄罗斯的边境。全长663公里。其中库奥皮奥—图尔库段为欧洲E63公路
  • 掏耳掏耳朵,即把耳垢从耳道中取出为主要目的的行为。在中国、日本、印度、越南等地,都有把掏耳朵作为服务项目。
  • 内韦特峰坐标:46°59′47″N 11°14′47″E / 46.99639°N 11.24639°E / 46.99639; 11.24639内韦特峰(德语:Innere Wetterspitze),是奥地利的山峰,位于该国西部,由蒂罗尔州负责管辖,属于斯