一 细胞对信号的整合
细胞对信号反应表现发散性(divergence) 或收敛性(convergence) 特征
1. 细胞对特定胞外信号产生多样性细胞反应的机制通常有3种情况:
(1)信号的强度或持续的时间不同从而控制反应的性质
细胞系PC12:神经生长因子(NGF)→神经元,上皮生长因子(EGF)→脂肪细胞
(2)不同细胞中,相同受体因不同胞内信号蛋白引发不同的下游通路
(3)整合信号会聚其他信号通路的输入从而修正细胞对信号的反应
2. 蛋白激酶的网络信息整合
复杂的信号网络系统(signal network system) 具有高度的非线性特点,各种通路之间需要“交叉对话”(cross talking)
二 细胞对信号的控制
1. 受体脱敏在信号浓度过高或细胞长时间暴露在一种信号刺激的情况下,细胞会以各种不同的机制使受体脱敏,这种现象又称为适应adaptation,是一种负反馈调节机制。
通过G蛋白耦联受体激酶(GRKs) 使受体胞质域特定氨基酸残基磷酸化是G蛋白耦联受体脱敏的重要方式。
G蛋白耦联受体的脱敏也依赖于PKA、PKC和CaMK2对受体的磷酸化。
2. 细胞适应的方式
(1)受体没收——借助配体依赖的受体介导的内吞作用,逐渐减少表面受体数目而导致信号敏感性下调,或通过批量膜流而使受体内化,受体可返回质膜再利用;
(2)受体下调—— 通过受体介导的内吞作用转移至胞内溶酶体消化降解,不能重新利用;
(3)受体失活——快速使受体脱敏,减弱与配体亲和力,降低对微量配体的敏感性:受体被磷酸化,受体与其他蛋白结合,或二者同时
(4)信号蛋白失活——在受体已激活的情况下,改变下游信号蛋白,信号级联受阻,形成的受体-配体复合物不能诱导正常的细胞反应
(5)抑制性蛋白产生——受体被激活后,下游产生抑制性蛋白形成负反馈环,从而降低或阻断信号转导途径