作为有关细胞信号传递过程的一本书,《信号转导》(原著第二版)详细介绍了确立近代和当前科学发现的起源、关键观察和实验。作者从历史慨况谈起,讲述了化学信使的概念如何在20世纪初期产生并逐渐形成目前对激素、细胞因子、神经递质和生长因子作用的理解。之后,进一步介绍了由经典受体(如粘附分子)产生的复杂信号级联反应,这些信号参加了视觉、嗅觉、炎症、先天免疫和适应性免疫、葡萄糖稳态调控、细胞命运决定、细胞分化和细胞转化等过程。最后,讨论了针对性地干预转导通路来治疗癌症和组装信号复合体的蛋白结构域。
本书是一本非常有价值的参考书,适合生物化学与分子生物学、细胞生物学等相关专业的高年级本科生、研究生阅读,也可作为高校相关专业教师的教学和科研参考书,亦可供生物医学、药理学、免疫学及相关领域的研究人员参考。
样章试读
目录
- 前言
注释
第一章 序言:信号转导、起源和经典
转导一词和它的意义:一本词典,不同角度
激素、进化和历史
质膜障碍
原始激素
内分泌学鼻祖
激素的定义
名称的内涵
神经递质
麦角
受体和配体
参考文献
第二章 第一信使
激素
生长因子
细胞因子
血管活性剂
神经递质和神经肽
作用于细胞内受体的第一信使
共性
细胞内信使
配体与受体的结合
结合的非均一性
亲和力的检测
KD和EC50:受体结合与功能效应
空闲的受体
受体的下调
第一个第二信使cAMP的发现
参考文献
第三章 受体
肾上腺素
α-和β-肾上腺素受体
肾上腺素受体的激动剂和抑制剂
乙酰胆碱受体
乙酰胆碱
胆碱能受体亚型
烟碱受体
毒蕈碱受体
烟碱受体是离子通道
烟碱受体的结构
其他类型的配体门控离子通道
G蛋白偶联的七次跨膜受体超家族
七次跨膜受体的种类
受体多样性:变异和特化
小分子配体的结合
钙离子感受器和代谢产物受体
蛋白酶激活受体
黏连受体亚家族
Frizzled
受体-配体相互作用和受体激活
受体激活的两态平衡
受体二聚化
信号进入细胞
受体与效应分子:同一个实体还是不同的实体?
受体与效应分子的混合与配对
七次跨膜受体的胞内段和信号传递
肾上腺素
参考文献
第四章 GTP结合蛋白和信号转导
核苷酸作为代谢调节因子
ATP的其他含义
GTP结合蛋白、G蛋白或GTPase
G蛋白
GTPase循环:单稳态开关
关闭活性:启动GTPase
α-亚基
α-亚基决定G蛋白的多样性
α-亚基与膜和其他蛋白结合的位点
βγ-亚基
β-亚基和γ-亚基的亚类
βγ-亚基作为信号蛋白
G蛋白受体激酶家族
受体磷酸化、下调和通路转换
不依赖G蛋白的受体信号
单体GTP结合蛋白
Ras蛋白作为致癌基因的发现
Ras亚家族
结构
翻译后修饰
GTPase无所不在
Ras促癌变异
Ras的功能
RasGAPs
RasGAP
GTPase激活机制
GEFs
短文:没有亚基分离的G蛋白激活
酵母外激素介导的交配响应
利用FRET技术检测活细胞内亚基相互作用
在昆虫细胞内重构哺乳细胞β-肾上腺素信号转导系统
参考文献
第五章 与GTP结合蛋白偶联的效应酶:腺苷酸环化酶和磷脂酶C
腺苷酸环化酶
cAMP:第一个第二信使
cAMP由ATP产生
腺苷酸环化酶及其调控
腺苷酸环化酶的结构组成
腺苷酸环化酶的调控
βγ-亚基的ADP核糖化
磷脂酶C(PLC)
肌醇磷脂作为信号分子的最初提示
磷脂酶家族
PLC同工酶
PLCδ:原型
PLC的调控
参考文献
第六章 视觉信号转导和嗅觉的调控
光转导
光感受体的敏感性
光感受体的机制
光感受体细胞
适应作用:钙作为一种负调节因子
视紫素的光激发
关闭机制
视黄醛:一种可逆的激动剂
无脊椎动物光信号转导的注释
嗅觉
嗅觉受体细胞
嗅觉受体
嗅觉信号转导
参考文献
第七章 胞内钙
一种新的第二信使的发现
钙与进化
钙与镁的区别
游离、结合和捕获的钙
胞浆中低钙浓度的维持
胞外钙和激活
利用钙离子载体来提升钙浓度
检测胞浆中钙的变化
钙灵敏的感光蛋白
荧光钙指示剂
检测单细胞内胞浆内钙浓度
亚细胞水平钙的检测和成像
提升胞浆中钙浓度的机制
细胞内钙释放,IP3和兰尼受体
环ADP核糖和NAADP引起的钙提升
鞘氨醇-1-磷酸引起的钙提升
钙离子通过质膜通道流入
钙补充
钙微区和整体细胞信号
电兴奋细胞的钙信号
非兴奋细胞的钙信号
参考文献
第八章 钙的效应分子
与钙结合的蛋白质
结合钙的多肽模块
解码钙信号
调钙蛋白和肌钙蛋白C
调钙蛋白调控的激酶
其他钙-调钙蛋白依赖的酶
不受调钙蛋白调控的钙依赖酶
钙信号的范例
触发神经递质分泌
引起骨骼肌收缩
平滑肌收缩
参考文献
第九章 磷酸化和去磷酸化:蛋白激酶A和蛋白激酶C
蛋白磷酸化作为细胞功能的开关
cAMP和信号放大
蛋白激酶A
蛋白激酶A和转录调控
CREB转录因子的激活
去磷酸化引起的cAMP响应衰减
蛋白激酶A和ERK的激活
非PKA介导的cAMP作用
Epac,cAMP直接激活的鸟嘌呤核苷酸交换因子
蛋白激酶C
非cAMP介导的磷酸化活性的发现
蛋白激酶C家族
蛋白激酶C的结构域和激活
C1-C4区
蛋白激酶C的激活
多种来源的甘油二酯和其他脂激活蛋白激酶C
不同PKC亚型的定位
不同种类的PKC结合蛋白
阻碍PKC响应
生死攸关:昆虫拍打回避反应中的PKC信号转导的复杂性
佛波酯与炎症反应
参考文献
第十章 核受体
类固醇激素的分离最初步骤
来源
再一次开始
胞内激素受体的发现
胞内受体的证据
核受体超家族
孤儿受体和进化
核受体的命名
受体结构和配体结合
配体结合域是分子开关
胞浆受体的激活
DNA结合
识别响应元件
转录激活和抑制
共激活因子
共抑制因子
转抑制
调控网络
与其他信号通路的相互作用
磷酸化
磷酸化可上调或下调转录
不依赖配体的激活
核受体及其配体的非转录作用
参考文献
第十一章 生长因子:框架的设定
病毒与肿瘤
NGF、EGF等的发现
PDGF
转化生长因子(TGFα和TGFβ)
名称问题
短文:癌与细胞转化
定义
癌的本质
影响肿瘤恶化的改变
肿瘤恶化的遗传改变
体外构建癌
参考文献
第十二章 受体酪氨酸激酶介导的信号通路
简介
识别磷酸化酪氨酸
v-Src和其他蛋白酪氨酸激酶
酪氨酸磷酸化介导的过程
酪氨酸激酶受体
ErbB受体家族及其配体
受体偶联导致激活
受体信号复合体的组装
结合磷酸化酪氨酸的蛋白结构域和信号复合体的组装
信号通路的分支
PLCγ-PKC信号转导通路
Ras信号通路
从Ras到MAPK激酶和转录激活
Raf基因
超出ERK
停泊位点和MAPK磷酸化基序
受ERK1和ERK2激活的蛋白激酶
早期响应基因的激活
细胞周期的调控
Ras-MAPK通路的精细调控:支架蛋白
在酵母中的MAPK支架蛋白
KSR-一种调控MAPK信号的哺乳动物支架蛋白
其他调控MAPK通路的蛋白
为什么信号通路如此复杂?
ERK响应的终止
钙-调钙蛋白通路
PI3K激酶的活化
STAT转录因子的磷酸化
受体信号的开关:七次跨膜受体激活ERK
受体磷酸化介导的通路转换
转激活引起的通路转换
通路转换,转激活和结肠直肠癌的转移
参考文献
第十三章 黏附分子的信号转导
黏附分子
命名
免疫球蛋白超家族
ICAM
SIGLEC
连接黏附分子(JAM)
Claudin
闭锁蛋白
整合素
从无活性状态到准备状态
从准备状态到活化状态
钙黏蛋白
选择蛋白
软骨连接蛋白
整合素、细胞存活和细胞增殖
由内到外信号转导和整合素黏附复合体的形成
从整合素黏附复合体产生的由外到内信号转导
整合素和细胞存活
整合素和细胞增殖
参考文献
第十四章 黏附分子对细胞分化的调控:Wnt信号
黏合连接不稳定引起细胞的去分化
经典Wnt信号
APC和β-catenin的定位
选择搭档:β-catenin走哪条路
β-catenin依赖的经典Wnt信号
Wnt对小肠上皮的建立
β-catenin、Axin和APC在人类肿瘤中的变异
非经典信号通路
钙黏蛋白在接触抑制中的作用
由黏附分子介导的信号转导的其他例子
中枢神经系统中的钙黏蛋白
JAM和细胞分化的调控
闭锁蛋白与TGFβ一型受体的结合
闭锁蛋白阻止Raf-1介导的细胞转化
参考文献
第十五章 先天免疫的激活:Toll样受体4和泛素化介导的信号转导
感受微生物世界
果蝇的Toll受体
TLR4受体介导的信号
TIRAP/MyD88通路
从TRAF6到NF-κB的激活
从TRAF6到IRF-3的激活
IRF家族转录因子
TLR4诱导基因表达的效果
短文:泛素化和SUMO化
泛素化
泛素化是由三种活性(但不一定是三种蛋白)构成的过程
63K或48K连接
两类E3泛素化酶
泛素结合蛋白
SUMO和SUMO化
短文:蛋白酶体复合体
蛋白酶体
20S颗粒
蛋白酶体激活分子亚基
参考文献
第十六章 白血细胞运输
炎症和白细胞
炎症介导分子
TNF-α:抗肿瘤剂还是炎症细胞因子?
TNF蛋白家族和受体
TNF-α和内皮细胞黏附分子的表达调控
NF-κB介导的信号
趋化因子和白细胞整合素的激活
白细胞黏附到内皮细胞的三步骤
参考文献
第十七章 酪氨酸激酶和适应性免疫:TCR、BCR、水溶性酪氨酸激酶和NFAT
非受体酪氨酸激酶家族
T细胞受体信号
必须使用超过一种以上的淋巴细胞受体来保证活化
从PLCγ1到NFAT
从PLCγ1到NF-κB通路
TCR响应的下调
干扰素受体信号
干扰素-α受体和STAT蛋白
非传统信号通路
JAK-STAT通路的下调
致癌基因、恶性肿瘤和信号转导
病毒癌基因
非病毒癌基因
短文:非受体蛋白酪氨酸激酶及其调控
参考文献
第十八章 磷脂肌醇-3激酶、蛋白激酶B和胰岛素受体信号转导
胰岛素受体信号转导
磷酸肌醇介导的信号
磷脂肌醇-3激酶、PI(3,4)P2和PI(3,4,5)P3
磷脂肌醇-3激酶家族
研究磷脂肌醇-3激酶的作用
蛋白激酶B及其通过PI(3,4,5)P2的激活
胰岛素:IRS、PI3-K和PKB在调节糖原合成中的作用
从胰岛素受体到PKB
从PKB到糖原合成酶
PI3K在激活蛋白合成中的作用
3-磷酸磷脂肌醇介导的其他过程
胰岛素是谁发现的?
参考文献
第十九章 蛋白激酶C
PKC在细胞转化中的作用
寻找介导佛波酯作用的转录因子
细胞极性的调控
非经典PKC的作用
参考文献
第二十章 丝氨酸/苏氨酸激酶受体介导的信号转导
TGFβ生长因子家族
TGFβ一型和二型受体
TGFβ介导的受体激活
辅助受体和假受体:betaglycan,endoglin,cripto和BAMBI
下游信号:果蝇、线虫和Smad
Smad在信号转导中的多重作用
异源寡聚复合体的形成
进核和出核
TGFβ通路的监控
TGFβ:肿瘤抑制基因和肿瘤转移促进因子?
参考文献
第二十一章 蛋白磷酸化和去磷酸化
蛋白酪氨酸磷酸酶
胞浆PTP
跨膜受体型PTP
酪氨酸特异性和催化机制
PTP在信号转导中的作用
PTP1B,糖尿病和肥胖症
PTP1B的氧化还原调控:活性氧作为第二信使
SHP-1和SHP-2
CD45和免疫细胞功能的调控
受体PTP的调控
双特异性磷酸酶
双特异性蛋白磷酸酶(DS-MKP)对MAPK的调控
MAPK双特异性磷酸酶的生理作用
PTEN,一种磷酸肌醇脂的双特异性磷酸酶
丝氨酸/苏氨酸磷酸酶
丝氨酸/苏氨酸磷酸酶的分类
PPP的调控
PP1对糖原代谢的调控
PP2B(钙调磷酸酶)
NFAT的去磷酸化
参考文献
第二十二章 Notch
有缺口的翅膀,摩根和基因理论
一个基因,多个等位点
Notch通路的膜组分
Notch配体(DSL蛋白)
Notch受体
配体和受体的糖基化
Notch的激活
Notch信号需要受体和配体的膜运输
果蝇的Notch和感觉祖细胞,胞吞作用的重要性
胸部和翅膀上的机械感受器发育
Notch和具有刚毛的感受器官发育
Notch对肠干细胞分区的维持
与其他信号通路的交互作用
参考文献
第二十三章 为研究和医疗目的,针对性地干预转导通路
化学治疗
细胞毒性抗生素和抗代谢物
从嘌呤通路到化学治疗
药物的好坏
结合型化学治疗
可供选择的肿瘤治疗靶点:迈向科学理论
抑制EGF受体家族激酶
抗体治疗:trastuzumab
人酪氨酸激酶抑制剂治疗
作为治疗靶点的其他信号分子
测试肿瘤药物的不同方法?
参考文献
第二十四章 蛋白结构域和信号转导
蛋白的模块结构
结构域
结构域的进化和重组
序列同源性和功能的获取
结构域功能
结构域清单
检测
分类
参与信号转导的结构域举例
结合寡肽基序的结构域
结合磷酸肌醇的结构域
结合钙离子的多肽模块
锌指结构域
蛋白激酶结构域
参考文献
索引