钙编码

✍ dations ◷ 2025-12-04 10:16:41 #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

  • 李亚栋李亚栋(1964年11月-),安徽宿松人,中国无机化学家,中国科学院院士。1986年7月,毕业于安徽师范大学化学系。1991年7月,获中国科学技术大学硕士学位。1998年6月,获中国科学技术大学博士
  • 艾奥瓦州立大学艾奥瓦州立大学(Iowa State University,又译为艾奥瓦州立大学,旧译依阿华州立大学)是一所位于美国艾奥瓦州艾姆斯的公立大学,全称为艾奥瓦州立科学与技术大学(Iowa State Universi
  • 伍尔芙弗吉尼亚·伍尔夫(英语:Virginia Woolf;1882年1月25日-1941年3月28日),英国作家,被誉为二十世纪现代主义与女性主义的先锋。在一战与二战的战间期,她是伦敦文学界的核心人物,同时也是
  • 一线城市一线城市(First-tier City)是中国民间对城市分级体系中的最高等级城市的称谓,最初来源于房地产业。目前,普遍被公认为中国一线城市的包括首都北京、直辖市上海,以及广东省省会广
  • 南马鲁古南马鲁古共和国,又译南摩鹿加共和国(印尼: Republik Maluku Selatan, RMS),为一在马来群岛南马鲁古地区建立的国家,成立于1950年4月25日。1950年11月,该国被印尼军队攻占。其流亡
  • 富尔恰里乌帕齐拉富尔恰里乌帕齐拉(孟加拉语:ফুলছড়ি,英语:Phulchhari Upazila)是孟加拉国戈伊班达县的一个乌帕齐拉,位于朗布尔专区的戈伊班达县。。据1991年孟加拉国人口普查(英语:1991 Ban
  • 英吉娅·西塔·阿凡达英吉娅·西塔·阿凡达(印尼语:Anggia Shitta Awanda,1994年5月22日-),印尼女子羽毛球运动员。2011年10月,英吉娅·西塔·阿凡达参加台湾桃园举办的世界青年羽毛球锦标赛,与搭档谢拉
  • 毛增光毛增光(1810年7月15日-?),和名池城亲方安邑,是琉球国第二尚氏王朝时期的一名政治家。毛增光是毛氏池城殿内(日语:毛氏池城殿内)的第十四世当主,生于嘉庆十五年庚午六月十四日。他于184
  • 杂醇油杂醇油是工业上发酵法制取乙醇、白酒时副产的高级醇类混合物。无色至黄色、有特殊臭味的油状液体。相对密度0.811~0.832(20 °C)。主要成分为比乙醇碳链更长的高级醇,如戊醇、
  • 宫前町 (新竹市)宫前町为新竹州新竹市自1935年实施町名改正所成立的行政区之一,位于现今新竹市北区。町内有道路可通往南侧的新竹神社,于是名为宫前町。日治时期的町名在战后改为地籍划分,新竹