細胞是生物的基本單位,然而細胞內部的生命活動是相互聯系相互依存的。而這些聯系和依存的形成離不開細胞間的信號通路。細胞內部會自動進行信息代謝調控,涉及到多種生物分子,如激素、酶、受體、信號分子、離子通道等。這些生物分子之間通過相互作用而形成信號傳遞鏈,繼而影響到后續的刺激反應和生命過程。細胞信號通路的分子機制及其生物學意義在生命科學領域中具有重要的意義,也是生命科學研究的重點方向。
細胞主要的轉導通路分為:
G蛋白耦聯受體介導的信號轉導通路
具有酶活性受體介導的信號轉導通路
酶連接受體介導的信號轉導通路
蛋白質水解相關的信號轉導通路
細胞內受體介導的信號轉導通路
其中兩種重要的信號通路是CAMP信號通路和PIP2信號通路,也是研究熱點:
1. CAMP信號通路:這個通路主要由細胞膜上的五種組分組成,包括激活型激素受體(Rs)、與GDP結合的活化型調蛋白(Gs)、腺苷酸環化酶(c)、與GDP結合的抑制型調節蛋白(Gi)以及抑制型激素受體(Ri)。當激素配體與Rs結合后,Rs的構象會發生變化,暴露出與Gs的結合位點,從而與Gs結合。這個結合會導致Gs發生變化,排斥GDP并與GTP結合而活化。活化的Gs會解離出α和βγ,暴露出α與腺苷酸環化酶的結合位點。與A環化酶結合后,會使其活化,進而將ATP轉化為CAMP。CAMP會激活靶酶并開啟基因表達。當GTP水解后,α會恢復構象并與A環化酶解離,C的環化作用終止,α和βγ結合回復。
2. PIP2信號通路:這個通路主要涉及胞外信號與膜受體的結合,導致PIP2分解為IP3和DAG。IP3會進一步導致內源鈣釋放到細胞溶質中,使胞內Ca2+濃度升高,從而啟動Ca2+信號系統。而DAG則會在細胞膜上活化蛋白激酶C(PKC),進而啟動DG/PKC信號傳遞通路。
這些信號通路在細胞內起著重要的作用,能夠將細胞外的分子信號傳遞到細胞內,并引發一系列的生化反應,從而實現細胞對外界環境的響應和調節。
那么信號通路該怎么查詢呢?
1.常用的查詢數據庫KEGG:
https://www.kegg.jp/kegg/pathway.html
https://www.genome.jp/kegg/pathway.

2. NCBI數據庫鏈接:
另外CST抗體官方網站上有很多信號通路研究方向,分析以及海報
鏈接如下:
https://www.cellsignal.cn/pathways/by-disease-area

若需要自己設計信號通路,常用的軟件是:Pathway Builder Tool
