信号转导2012

·综述·JAK－STAT信号转导在脑卒中的研究进展肖霖，武衡南华大学第一附属医院神经内科，湖南衡阳421001关键词：脑卒中；JAK—STAT；信号转导；损伤；脑缺血中图分类号：R743．3文献标志码：A文章编号：1672－4208（2012）02－0058－02Janus激酶－信号转导与转录激活因子（JAK－STAT）途径，参与细胞增殖、分化、凋亡、免疫调节等多个生理病理过程，是细胞因子信号转导的一个重要的途径［1］。

以往JAK－STAT途径的研究主要集中于肿瘤、肝脏、造血系统、心血管系统。

近年来的研究表明，JAK蛋白和STAT蛋白在中枢神经系统的发育与病理过程中均有表达，如脑缺血后，STAT3和STAT1表达上调，活性显著升高，而敲除STAT1基因，则对脑卒中具有一定的神经保护作用，表明JAK－STAT信号转导途径可能与脑卒中后神经再生、胶质细胞活化等有关［2－3］。

1JAK－STAT信号转导途径有研究表明，细胞因子及JAK－STAT途径中的JAK1、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5参与脑卒中后脑缺血的病理过程，Nakanishi M等研究表明激活后的JAK－STAT途径促进了星形胶质细胞的分化过程［4］，并在星形胶质细胞间的信号通讯中起着重要的调控作用［5］。

Janus激酶（JAK）是胞质内的一类非受体型酪氨酸蛋白激酶，可溶性强，分子量在120 130之间，其mRNA的转录长度范围在5．0kb左右。

迄今为止，已发现该家族的4种成员即JAKl、JAK2、JAK3、TYK2［6］。

JAK蛋白酪氨酸激酶在细胞因子信号传递过程中发挥着重要作用，它通过与其相连的细胞因子及生长因子的受体酪氨酸磷酸化反应产生催化作用，并且形成多种含有特定SH2区信号能发生分子磷酸化反应的蛋白－受体复合物的结合位点，自身而被迅速激活，就在细胞因子的受体在相应的配基下结合而被活化后，再将另外的一种被称为是“信号转导子和转录激活子”的信号蛋白分子激活，诱导目的基因表达，发生一系列蛋白的级联反应。

浅谈在保卫细胞信号转导中MAPK级联途径摘要：叶片表面的气孔是由保卫细胞构成的特殊结构，是气体出入植物体的主要通道。

气孔可以通过保卫细胞控制植物与外界大气的气体交换，影响光合作用和蒸腾过程，对环境和内源信号进行感知从而对胁迫环境做出响应，以此减轻胁迫程度并提高植物的抗性。

而促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联在这一过程中至关重要。

促分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)形成具有蛋白激酶和MAPK激酶激酶的三层激酶级联，其信号转导到靶蛋白是以三级激酶级联的方式进行的。

在所有真核生物中，MAPK级联基因高度保守，并且它们在各生长发育及生理过程中发挥关键作用。

在生物和非生物胁迫反应过程中，MAPK级联功能通过将受体接收的细胞外信号与胞质事件和基因表达相连接而发挥作用。

本文以MAPK级联途径在保卫细胞信号转导为侧重点，将近年来MAPK级联的特异性的研究情况加以综述并分析亟待解决的问题，对以后的研究方向提出展望，以期为进一步的深入研究提供理论参考。

关键词MAPK级联；气孔；气孔运动；保卫细胞Brief Discussion on MAPK Cascades in Guard Cell Signal Transduction Abstract: Guard cells form stomata on the epidermis and continuously respond to endogenous and environmental stimuli to fine-tune the gas exchange and transpirational water loss, processes which involve mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades. MAPKsform three-tiered kinase cascades with MAPK kinases and MAPK kinase kinases, bywhich signals are transduced to the target proteins. MAPK cascade genes are highlyconserved in all eukaryotes, and they play crucial roles in myriad developmental andphysiological processes. MAPK cascades function during biotic and abiotic stress responses by linking extracellular signals received by receptors to cytosolic events and gene expression. In this review, we highlight recent findings and insights into M A P K- mediated guard cell signaling, including the specificity of MAPK cascades.The future research directions were also discussed，which could offer scientific references for its rational and efficientdevelopment.Key words: MAPK cascade, stomatal pore, stomatal movement, guard cell在光合作用过程中，通过由表皮中的保卫细胞围成的气孔，植物和大气之间进行气体交换和水分蒸腾[1]。

2012年12月第9卷第36期·综述·CHINA MEDICAL HERALD 中国医药导报抑郁症是严重危害人类健康的情感障碍疾病，以往人们对抑郁症发病机制的研究主要集中在神经生化方面，近年来，人们逐渐认识到抑郁患者在神经细胞信号转导分子水平也存在异常。

信号转导途径具有级联放大作用，一个原始的化学信号，通过信号传递过程的级联反应，可以在下游引起成百上千个酶蛋白的活化，产生生物学效应。

本文综述了信号转导机制在抑郁症中的研究进展，为阐明抑郁症的发病机制和研制新型抗抑郁药物提供参考。

1G 蛋白偶联的信号转导通路与抑郁症1.1G 蛋白与抑郁症G 蛋白在信息转导通路中起广泛和重要的整合、调节及放大作用，早期抑郁症信号通路的研究集中在G 蛋白上。

2002年国内学者研究发现慢性应激抑郁模型大鼠海马的Gi 蛋白表达量明显高于正常大鼠[1]。

抑郁患者Gq α下降，并常伴随神经元去分化过程，抗抑郁药能上调Gq α从而发挥抗抑郁作用。

研究表明，抑郁模型大鼠前额皮质、海马CA3区G αi 表达增高，西酞普兰抗抑郁作用靶点之一可能是调整前额皮质、海马CA3区的G αi 的表达[2]。

1.2cAMP-PKA 通路与抑郁症对抑郁症信号通路研究较多的是cAMP-PKA 通路。

研究提示抑郁症存在cAMP 系统活性下调，抗抑郁治疗可使cAMP 通路上调。

抑郁患者存在大脑去甲肾上腺素能β受体耦联的腺苷酸环化酶（AC ）敏感性降低及PKA 通路的异常。

国外有资料报道，抑郁症自杀死亡者脑前额叶AC 的活性明显下降，自杀行为及抑郁性疾病可能与AC 活性改变有关。

邓沁涛等[3]建立小鼠重复应激抑郁模型，检测小鼠海马内cAMP 含量、PKA 活性及海马磷酸化反应元件结合蛋白（P-CREB ）水平，发现cAMP-PKA-CREB 是咯利普兰发挥抗抑郁作用信号转导途径之一。

魏浩洁等[4]的研究显示黄精皂苷对慢性应激抑郁大鼠行为学有改善作用，可能是通过调节5-羟色胺1A 受体（5-HT 1A R ）及其介导的5-HT 1A R/cAMP/PKA 通路发挥抗抑郁作用。

信号转导名词解释
信号转导是生物学领域中的一个概念，指的是细胞内或细胞间的信号传递过程，即从信号的产生到信号的传递、传感和响应的一系列事件。

这个过程涉及到多种分子和细胞结构的相互作用，调节和控制细胞的生理活动。

信号转导的过程可以分为几个步骤。

首先，信号必须被产生，通常是由它的外部刺激（如荷尔蒙、细菌毒素、光线等）引起。

然后，这个信号被传递到细胞内，进入细胞质或细胞核。

细胞内的信号传递通常通过分子信使、细胞内信号分子和蛋白质配体的相互作用来实现。

这些信号分子可以是离子、小分子化合物、激素、细胞因子或其他生物分子。

在信号传递过程中，信号分子通常与受体蛋白质结合，触发一系列的化学反应和分子变化。

这些反应可以包括分子的磷酸化、蛋白质结构的变化、酶活性的调节等。

这些变化导致了信号的传导和放大，将信号传递到细胞内其他位置或其他细胞。

信号传导的最终效应是调控细胞内多种生物过程的发生和进行。

这些过程包括细胞分化、增殖、凋亡、细胞骨架的重构等。

不同的信号传导路径可以通过不同的信号分子和信号受体来触发，从而调控不同的生理活动和细胞功能。

信号转导在生物学中具有重要的意义。

它是细胞内外信息交流的基础，使细胞能够适应环境变化，维持生物体内稳态。

同时，信号转导的异常可以导致多种疾病的发生，如癌症、炎症、心
血管疾病等。

因此，对于信号转导的研究有助于理解细胞功能和疾病机制，为新药的发现和治疗提供了重要的理论基础。

第14卷 第8期 2012 年 8 月辽宁中医药大学学报JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCMV ol. 14 No. 8 Aug .，2012胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）是指外周组织（骨骼肌、脂肪和肝脏）对胰岛素的敏感性降低，表现为外周组织对葡萄糖的摄取和利用障碍，是2型糖尿病、代谢综合征、血脂紊乱和动脉粥样硬化的主要病理生理学机制。

目前研究认为，胰岛素抵抗是一个慢性亚临床炎症过程，在此过程中，炎症和胰岛素抵抗相互促动，导致机体内环境的一系列改变。

核因子-κB（nuclear factor-kappaB，NF-κB）在多种组织细胞中广泛存在，在细胞信号传导及基因表达调控中起重要作用，是炎症启动、调节的关键核因子，其介导的炎症反应是近年来有关胰岛素抵抗机制研究的热点之一。

本文就NF-κB 信号转导通路与胰岛素抵抗的研究进展做简要综述。

1 NF-κB信号转导通路概述NF-κB 信号转导通路主要包括NF-κB、NF-κB 抑制蛋白（ inhibitory nuclear factor-kappa B，IκB）和IκB 激酶（ IκB kinase，IKK）。

1986年，Sen 和Baltimore 应用凝胶电泳迁移率分析实验，首先报道了在B 细胞核提取物中，存在一种能与免疫球蛋白κ轻链基因的增强子κB 序列（GGGACTTTCC）特异结合的核蛋白因子，称之为NF-κB [1]。

NF-κB 属于Rel 蛋白家族，目前在哺乳动物细胞中已发现有5种成员，它们分别是RelA （p65）、RelB、c-Rel、NF-κB1（p50）、NF-κB2（p52），在其氨基末端均含有一个由300个氨基酸组成的Rel 同源结构域，内含DNA 结合域、二聚化域、IκB 结合域和核定位信号域，其中RelA、RelB 和c-Rel 的C 端还含有转录活化结构域。

抑郁症信号转导通路研究作者：李爱师来源：《中国医药科学》2012年第24期[摘要] 长期给予抗抑郁剂可以增加脑内cAMP依赖性PKA的表达水平，继而激活cAMP 反应元件结合蛋白。

CREB可以调节脑源性神经生长因子的表达。

大量的研究表明cAMP 和BDNF是多种抗抑郁剂的共同通路，现就此进行综述，探讨其与抗抑郁剂之间的关系，为精神药理和新药研发提供依据。

[关键词] 抑郁症；抗抑郁剂；cAMP反应元件结合蛋白；脑源性神经生长因子[中图分类号] R749.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2012）24-31-03抑郁症（depression）是一种慢性、反复发作的情感性精神疾病，其临床表现多样，如食欲和睡眠障碍，情绪低落，悲观厌世，甚至具有自杀倾向。

随着生活节奏的加快和社会竞争的日益激烈，抑郁症的发病率逐渐升高。

据世界卫生组织推测，目前全球约有3.4亿抑郁症患者，且这个数字以每年113%的增长率快速递增，预计到2020年，抑郁症可能成为仅次于心脏病的第2大疾病[1]。

Schildkraut和Bunney等在1965年几乎同时提出抑郁症发病的“单胺假说（monoamine hypothesis）”，该学说认为，抑郁症的生物学基础主要是由于脑内单胺递质5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）和（或）去甲肾上腺素（norepinephrine，NE）的缺乏。

目前临床使用的抗抑郁药（antidepressant）绝大多数是基于“单胺策略”的药物，即通过增强5-HT 和（或）NE的神经传递发挥作用的。

而抑郁症是基因与环境相互作用的结果，发病机制复杂，临床上仍然有30%患者对单一靶点抗抑郁剂治疗无效，并且临床使用的抗抑郁剂大多存在“延迟起效”“有效率不高”“不良反应严重”等亟待解决的问题[2-3]。

目前大多数研究认为，单胺水平的降低所引起的受体以及受体后信号转导通路的适应性变化是抑郁症发生的关键因素，本研究就此作一综述。

第十一章信号转导第十一章信号转导复习提要一、细胞信号转导系统概述细胞内存在一个能调节细胞代谢、功能、增殖分化、凋亡和应激反应的信号转导系统。

它们由能接受信号的特定受体、受体后的信号转导通路以及其作用的终端所组成。

不同的信号转导通路之间具有相互联系和作用，形成复杂的网络。

（一）细胞与细胞间的通讯方式1.细胞的直接接触和粘合2.细胞间的通讯连接3.细胞的间接联系（二）信号系统的组成信号1.物理信号：直接启动信号转导，或通过使细胞分泌化学信号启动信号转导。

2.化学信号作用途径：通过受体启动信号过程，因此，又称配体（ligand）。

作用方式：内分泌、旁分泌、自分泌（三）受体1. 定义：能识别并特异地结合特定的信号（Ligand）并引起生物效应的蛋白质。

2. 分类：膜受体、核受体3. 膜受体基本结构胞外区，跨膜区，胞内区；类型离子通道型受体；G蛋白偶联受体；酶活性受体；TNF受体超家族。

4. 核受体：实质是配体依赖性转录调节因子，可以存在与胞浆或核内。

包括了甾体激素受体、甲状腺素受体和维甲酸受体。

5. 物理信号的接收（四）细胞内信号转导1.细胞内信使-蛋白激酶介导的信号通路：通过第二信使和蛋白激酶介导信号过程2.小G蛋白介导的信号通路3.丝裂源激活的蛋白激酶（MAPKs）4.直接通路：配体受体与结合，受体产生二聚化，直接激活与受体连接的酪氨酸蛋白激酶，启动不同的信号通路。

5.蛋白质的磷酸化在信号转导过程中的作用：信号通路可以千差万别，但都有蛋白激酶和蛋白磷酸酶的激活。

蛋白质和磷酸化和脱磷酸化是不同胞外信号所启动的信号过程的共同通路，是细胞代谢、生长、发育、凋亡和癌变的调控中心。

（五）细胞对效应器的调节作用1.通过可逆的磷酸化快速调节效应蛋白的活性2.通过调控基因表达产生较为缓慢的生物效应（六）信号转导过程的终止1.配体（信号）被降解、失活、重吸收2. 受体被内吞3.第二信使被降解4.GTP被水解5.信号转导蛋白被磷酸酶去磷酸二、细胞损伤和应激反应中的信号转导（一）应激激活的应激原（二）应激激活的信号通路：丝裂源激活的蛋白激酶通路（MAPK）1.细胞外调节蛋白激酶通路（ERK）2.c-Jun 氨基末断激酶通路3.p38通路4.ERK5通路（三）应激激活信号通路的靶蛋白1. 胞浆蛋白：PLCγ, cPLA2, 上游信号蛋白2. 转录因子：AP-1，ATF-2 (activated transcription factor-2)，CHOP，NFκ-B（nuclear factor κ-B）（六）应激激活信号通路的效应1.非特异防御反应2.促进细胞增殖与分化3.特异性的防御反应4.影响细胞凋亡三、信号转导异常与疾病（一）信号转导异常的概念：由于信号转导蛋白量或结构的改变，导致信号转导的过强或过弱，并由此引起细胞增殖、分化、凋亡和机能代谢的改变。

细胞信号转导异常与疾病细胞通讯（cell communication）：指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反应的过程。

细胞通讯主要有三种方式：细胞间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯信号转导（signal transduction）：指受体或能接受信号的其他成分（离子通道和细胞粘附分子）与信号作用，影响细胞内信使的变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。

细胞信号转导系统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作用：调节代谢；实现细胞功能；调控细胞周期、分化、及存活信号分子物理信号：光、热、电流、机械信号（压力、张力、摩擦力，切应力）化学信号：从结构上：短肽、蛋白质、气体分子、氨基酸、脂类等；从功能上：激素、神经递质、生长因子、细胞因子、细胞外基质。

特点：特异性；高效性；可被灭活。

分类：脂溶性和水溶性。

作用方式：内分泌；旁分泌；自分泌；内在分泌细胞信号转导过程膜受体信号转导系统调节的共同规律:1.激活的膜受体通过胞内第二信使及信号转导蛋白网络传递信息2.信号转导复合物使得信号的传递更加迅速、高校及更具特异性信号转导复合物:同一信号通路中的多种蛋白成分通过各种形式结合形成一个复合物。

如Src 同源性2域（SH2）磷酸化酪氨酸结合域（PTB）控制信号转导蛋白活性的方式：1.通过配体调节使核受体具有转录活性使受体酪氨酸激酶的酶激活使受体型离子通道开放细胞内信使分子激活细胞内受体和蛋白激酶2.通过G蛋白调节3.通过可逆磷酸化调节㈡信号对靶蛋白的调节可逆性的磷酸化调节调节靶蛋白的基因表达CST的主要通路举例G蛋白介导的CST通路酶偶联受体介导的CST通路受体丝氨酸/苏氨酸激酶GPCR:指配体-受体复合物与靶蛋白的作用要通过与G蛋白的偶联在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞的行为。

受体丝氨酸/苏氨酸激酶通过受体丝氨酸/苏氨酸激酶发挥作用的细胞外信号主要是转化生长因子β超家族的成员Ras:肾素-血管紧张素系统G蛋白是细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白，由α、β、γ三个不同亚基组成。

综论与综述H A I X I A K E X U E TLR s信号转导通路及负调控分子研究进展*福建医科大学基础医学院聂惠蓉泉州师范学院生物学系李裕红福建医科大学基础医学院刘迎春[摘要]生物机体存在着多种T LR s的负调控机制，以维持免疫反应的平衡。

该文综述了Tol l样受体（Tol l-l i ke r ecept or s, T LR s）的结构、分布及主要的内源性和外源性配体，重点阐述T LR s信号通路的类型和转导机制，并分析论述TLR s信号通路中的负性调控分子。

[关键词]TLR s信号转导通路负调控分子Toll蛋白最早发现于果蝇胚胎发育过程中,在背腹侧体轴细胞的形成过程中起重要调控作用[1,2]。

Toll样受体是一类病原相关模式识别受体（PRR），该家族与果蝇的Toll蛋白家族在结构上有高度同源性。

TLRs广泛表达于哺乳动物等细胞表面，是一种跨膜信号转导蛋白。

通过识别微生物的PAMPs或自身的内源性配体激活胞内信号通路，从而诱导产生促炎性细胞因子、趋化因子、干扰素和共刺激因子，在机体识别和清除病原微生物、介导下游细胞因子产生、天然免疫防御、连接先天性和获得性免疫中发挥重要作用。

1TL R s的结构、分布及配体研究1.1TL R s的结构与在细胞内的定位TLRs属于I型跨膜受体，由胞外区、跨膜区和胞内TIL(Toll/IL-R1)区组成。

胞外区富含亮氨酸重复序列，约550～980个氨基酸，可识别病原微生物的PAMPs；跨膜区是富含半胱氨酸的区域；胞内TIL(Toll/IL-R1)约有200个氨基酸,为所有TI R及IL-l R分子胞内段所共有。

该结构域可以与胞内其他带有相同TI R结构域的分子发生相互作用，启动信号传递，是信号传导的主要区域[3]。

目前，在人体中相继发现了11个TLRs，即TLR1～11,小鼠中不表达TLR10但发现了人没有的TLR11～13[4]。

根据TLRs细胞内定位的不同，可将其分为两类，即位于细胞膜表面的TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TTLR11和位于细胞内细胞器膜(如细胞内体、溶酶体或内质网膜)的TLR3、TLR7／8和TLR9。

植物⼄烯信号转导研究进展园艺学报 2014，41（9）：1895–1912 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail:yuanyixuebao@/doc/40e27ede02d276a201292e35.html 植物⼄烯信号转导研究进展牟望舒，应铁进*（浙江⼤学⽣物系统⼯程与⾷品科学学院，馥莉⾷品研究院，浙江省农产品加⼯技术研究重点实验室，浙江省⾷品加⼯技术与装备⼯程中⼼，杭州 310058）摘要：结合最新研究进展，综述了植物⼄烯信号转导途径中的各级元件，其中包括受体的组成结构和功能，CTR1的负调控模式，MAPK级联是否参与⼄烯信号转导，EIN2向细胞核传递信息的⽅式，EIN3/EILs、ERF的作⽤机制及调控机制等，并对今后有待解决的问题及研究⽅向进⾏展望。

关键词：⼄烯；信号转导；各级元件；调控机制中图分类号：Q 946.885；S 601⽂献标志码：A ⽂章编号：0513-353X（2014）09-1895-18 Study Progress on Ethylene Signal TransductionMOU Wang-shu and YING Tie-jin*（College of Biosystems Engineering and Food Science，Fuli Institute of Food Science，Zhejiang Key Laboratory for Agro-food Processing，Zhejiang R & D Center for Food Technology and Equipment，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China）Abstract：This review summarizes major recent discoveries in key components of ethylene signaling pathway which have substantially expanded our view of regulatory networks of the ethylene action. The structure and function of the receptors，the negative regulator CTR1，the controversy on the involvement of MAPK cascade in the ethylene signaling，the mechanisms of EIN2 nuclear translocation，the stability control of EIN3/EILs as well as some other major advances about ethylene signaling made in the last few years are covered. Finally，several unsolved questions are raised for future studies that will help to build a more complete model of ethylene signal transduction.Key words：ethylene；signal transduction；related components；regulatory mechanism⼄烯⽣物合成途径⾸先是由甲硫氨酸（Methionine，Met）合成S–腺苷甲硫氨酸（S-Adenosyl methionine，SAM），SAM在ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）合成酶（ACC synthase，ACS）的作⽤下合成ACC，最后ACC在ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）作⽤下⽣成⼄烯（Yang & Hoffman，1984）。

信号转导概念
信号转导是指细胞内外环境中的信号被传递给细胞内部，并引导细胞内发生一系列特定的生化反应和生物学效应的过程。

信号转导是细胞与其周围环境进行信息交流的重要机制之一。

它是细胞内外环境信息传递的桥梁，使细胞能够感知环境变化并做出相应的反应。

信号转导通常包括以下几个步骤：
1. 受体识别：细胞膜表面的受体与外部环境中的信号物质结合，触发信号转导过程的启动。

2. 信号传导：受体激活后，信号被传递给细胞内。

这个过程通常涉及一系列的信号分子、蛋白激酶、转录因子等的激活和磷酸化修饰。

3. 激活效应：信号的传导结构细胞内引发特定的生化反应和生物学效应。

这些效应可能包括细胞增殖、分化、凋亡、细胞迁移等。

4. 负反馈调节：信号转导过程中的负反馈机制可以调节信号的强度和时效性，以避免过度反应或持续活化。

信号转导在生物学中起着关键作用，影响着细胞的生存、增殖、分化、凋亡等多种生物学过程。

它在疾病的发生和发展中也起着重要作用，如癌症、炎症、免疫反应等。

因此，研究信号转
导的原理和机制对于理解细胞生物学以及疾病的治疗和预防具有重要意义。