学习笔记认知相关信号通路
新技能！其实信号通路不难记！
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让你头疼的，不是因为在实验室没有存在感，而是信号通路都记不住。
不就是背点信号通路嘛……
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是不是不太理解信号通路到底是怎么回事是不？其实理解了就挺容易背的……
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首先我们来看啥是信号通路。
信号通路包括以下几点：
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1）信号分子，这基本上都是外界激活信号通路的开关
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2）受体蛋白，这主要是跨膜蛋白，启动激活下游分子的作用
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3）第二信使，被受体蛋白激活后，传递信号
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4）分子开关，真正起到作用的蛋白，或者是细胞应答，或者是转录激活
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这个是信号分子的套路么？
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一般来说都是这个样子的，给你举个栗子吧~~
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比如JAK-STAT信号通路是这样的：
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是不是一目了然了？
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好吧，我们再换一个通路，经典的Wnt-βCatenin通路来看看：实验万事屋作品
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有感觉了么？
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再换一个通路，TGF-β-SMAD通路：
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好像是简单好多了呢！
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好了，是不是万变不离其宗，这样的话，光是记住通路的全名，其实信号通路的骨架就都能记住了……在骨架的基础上，衍生出抑制第二信使的，或者激活第二信使的，或者抑制受体，抑制或激活分子开关的蛋白，整个通路就渐渐丰满起来了。
慢慢积累就能水滴石穿！MAPK这样复杂的通路的话，我们以后有机会再讲吧……祝你们心明
眼亮。
几种常见的信号通路介绍及分析
几种常见的信号通路介绍及分析信号通路是指当细胞里要发生某种反应时，信号从细胞外到细胞内传递了一种信息，细胞要根据这种信息来做出反应的现象。
下面介绍几种常见的信号通路并对其进行了介绍和分析，希望可以帮助到科研朋友们。
第一种信号通路：p53信号1、p53基因的发现p53基因是迄今发现与肿瘤相关性高的基因。
1979年，Lane和Crawford在感染了SV40的小鼠细胞内分离获得一个与SV40大T抗原相互作用的蛋白，因其分子量为53 kDa，故而取名为p53(人的基因称为TP53)[3]。
起初，p53被误认为是癌基因，直到上个世纪90年代，人们才认识到引起肿瘤形成或细胞癌变的p53蛋白是p53基因的突变产物。
野生型p53基因是一种重要的抑癌基因，它是细胞生长周期中的负调节因子，在细胞周期调控、DNA损伤修复、细胞分化、凋亡和衰老等许多过程中发挥了重要的生物学功能，因而被誉为“细胞卫士”。
随着研究的深入，人、猴、鸡、大鼠、非洲爪蟾和斑马鱼等多种模式动物的p53基因也相继被克隆。
其中，人类TP53基因定位于染色体17P13.1，小鼠p53基因被定位在11号染色体上，并在14号染色体上发现无功能的假基因。
在这些进化程度迥异的动物中，它们的p53基因结构却异常保守，基因全长16-20kb，都由11个外显子和10个内含子组成。
其中第1个外显子不编码结构域，外显子2、4、5、7、8则分别编码5个进化上高度保守的结构域，转录形成约2.5 kb的mRNA。
之后，在基因同源性的基础上又陆续发现了p53家族的其它成员，分别是p73和p63，它们也因各自的分子量而得名，具有和p53相似的结构和功能。
2、p53信号通路p53基因受多种信号因子的调控。
例如：当细胞中的DNA损伤或细胞增殖异常时，p53基因被激活，导致细胞周期停滞并启动DNA修复机制，使损伤的DNA得以修复。
然而，当DNA损伤过度而无法被修复时，作为转录因子的p53还可进一步激活下游促凋亡基因的转录，诱导细胞凋亡并杀死有DNA损伤的细胞。
信号通路4
Ras、PI(3)K和mTOR信号1) 控制肿瘤生长的Ras、PI(3)K和mTOR信号随着人类基因组测序的完成，目前已发现了几百种蛋白激酶。
根据它们结构上的相似性，这些激酶可分为多个蛋白家族，在细胞的增殖、生长、分化和凋亡等过程中发挥重要的生物学功能。
Ras、PI(3)K 和mTOR就是一类与细胞增殖紧密相关的蛋白激酶。
真核细胞的正常生长受到周围环境所提供的养分的限制。
Ras和PI(3)K信号通过调控下游分子mTOR，在调控细胞生长方面起着关键作用。
在绝大多数的人肿瘤细胞中，Ras和PI(3)K信号通路中的关键调控因子都发生了明显的突变。
究其原因，人们发现这条信号通路如果发生突变，就会导致细胞的存活和生长不再受到养分等环境条件的限制，进而诱导细胞癌变。
Ras、PI(3)K和mTOR是目前研究得最为清楚的信号通路之一。
下面，我们将简单地介绍一下这条信号通路中的几个关键组分：(1) PI(3)K是英文phosphatidylinositol-3-kinase（磷脂酰肌醇-3-激酶）的缩写。
它是一个包括许多脂质激酶的家族，由一个调节亚基（p85）和一个催化亚基（p110）组成。
当配体与膜受体结合后，受体激活p85并招募p110，进而催化膜内表面的PIP2（phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate）生成PI3P （phosphatidylinositol 3-phosphate）。
PI3P作为第二信使，进一步激活AKT和PDK1（phosphoinositide-dependent kinase 1）。
(2) AKT又称作PKB（protein kinase B），是PI3K重要的下游分子，包括至少3种形式，分别为AKT1、AKT2和AKT3。
它们对于调控细胞的生长、增殖、存活以及糖代谢都起着十分重要的作用。
(3) mTOR（mammalian target of rapamycin）是一类丝/苏氨酸激酶。
mTOR信号通路与学习记忆
ＳＴＡＴ３
糖体合成等一系列生理和病理过程，可在多种因素 的活化下参与基因转录、蛋白质翻译起始、核糖体生
物合成、细胞凋亡等多种生物学功能【３ Ｊ。
ｌ １．１
Ｓｅｒ７２７位点，使之达到最大转录活化状态，促
进其对靶基因的转录。此外，ｍＴＯＲ可通过细胞周期 蛋白Ｄ和细胞周期调控因子ｐ２７Ｋｉｐｌ来影响成视网 膜母细胞瘤蛋白的活性，进而调控ＲＮＡ聚合酶，参 与基因表达的转录水平调控。Ｍａｊｕｍｄｅｒ等ｐ ｏ还证 实，ｒｏＴＯＲ调控抗凋亡基因Ｂｅｌ－２和缺氧诱导因子１仅 的表达与功能。
通路是记忆巩固和再巩固的关键部位，推测它可能
是通过・ｎＴＯＲ控制的蛋白转录在突触可塑性和记忆
通路㈣。
在大脑与记忆相关的不同区域，如杏仁核、海马 和皮质等部位，局部抑制ｍＴＯＲ通路，可明显损害听 觉、空间、恐惧和识别记忆的巩固过程。长期记忆的 形成包括多巴胺系统的激活、ｍＴＯＲ的激活和蛋白的 合成。在使用听觉刺激观察土沙鼠的记忆巩固过程 中，发现在听皮质浸注Ｄｌ受体激动剂ＳＫＦ－３８３９３，可 以明显提高土沙鼠对调频音调的辨别能力，但同时 给予ｍＴＯＲ抑制剂雷帕霉素可完全阻断ＳＫＦ－３８３９３
ｍｉｎ
杂的信号网络系统，各通路之间相互联系并且具有
汇聚或发散的特点，ｍＴＯＲ信号通路的研究也充分证 明了这些特点。ｍＴＯＲ汇聚了来自氨基酸和能量的 信号刺激，生长因子信号通过Ｒａｓ一细胞外信号调节 激酶和ＰＩ，Ｋ／Ａｋｔ激活ｍＴＯＲＣｌ，同时低营养状态至 少部分地通过磷酸腺苷激活的蛋白激酶ＴＳＣ２抑制
２
ｍＴＯＲ的信号转导通路
ｒｏＴＯＲ上游信号通路分别为ＰＩ，Ｋ／Ａｋｔ通路
常见信号通路
JNK生理功能
参与细胞凋亡的调控 细胞存活 肿瘤的形成 机体的发育与分化
（三）p38信号转导通路
p38α：白细胞、肝、脾、骨髓中等高表达
p38β：脑和心脏中高泌器官中高表达
注： p38 α和 p38 β 具有不同的剪接体
重要的几种信号通路介绍
• • • • • • MAPK信号通路 JAK-STAT信号通路 Wnt信号通路 TGF- 信号通路 NF- B信号通路 PI3K-AKT信号通路
MAPK信号通路 丝裂原活化蛋白激酶
MAPK信号级联反应
Stimulus
Growth factors, Mitogen, GPCR Raf, Mos, Tpl2
•
•
3个基因转录产物的选择性剪接产生10个JNK 亚型 (46kDa, 55kDa)；
同一基因编码的46kDa和55kDa亚型无明显的 功能差异 。
JNK信号通路MKK和MKKK
MKK (MAP2Ks) • MKK4 ( SEK1/MEK4/JNKK1/SKK1 )
• 主要激活JNK，但对p38也有活化作用
（二）JNK信号转导通路
• 是已知的应答最多样刺激的细胞信号转 导途径之一 • JNK通过Thr-Pro-Tyr模体的磷酸化被激 活
JNK:
• • • 人的JNK由3个基因 ( jnk1, jnk 2和 jnk3)编码； JNK1和JNK2广泛地在多种组织表达，而 JNK3 主要在脑、心脏与睾丸组织中表达 JNK家族成员间的同源性超过80%；
激活p38途径的物理、化学应激：
• 氧化应激 (巨噬细胞 )
• 低渗压 (HEK293细胞 ) • 紫外线辐射 (PC12细胞 ) • 低氧 (牛肺动脉成纤维细胞 ) • 循环扩张 (肾小球膜细胞 )
细胞通讯系统：五大分子信号通路
Wnt受体，其胞外N端具有富含半胱氨酸的结构 域，Frz作用于胞质内的蓬乱蛋白（Dsh），Dsh 能切断β-catenin的降解途径，从而使β-catenin在 细胞
质中积累，并进入细胞核，与T细胞因子 （TCF/LEF）相互作用，调节靶基因的表达。 Hedgehog信号通路 Hedgehog是一种共价结合胆固醇的分泌性蛋
u通过自我磷酸化激活并进而磷酸化其底物Cos2 与Sufu而将Hh信号传递至下游。这一过程将促使 全长的转录因子Ci155由Cos2及Sufu动态解离出 来并进入细胞
核内启动目的基因的表达。这项研究表明，细胞 能够通过动态调节Fu二聚化及其激酶活性而感应 不同水平的Hh信号。另外也提示了Hh信号通路 成员如何通过磷酸化影响他们的活
的Bouras等科学家发表文章称，他们发现了 Notch信号途径在调控乳房干细胞功能和乳房上 皮层级当中所发挥的作用。 Notch是一种跨膜的受体，它们广泛存在于
各种动物细胞中。Notch信号途径对于多种组织 和细胞命运非常重要，包括表皮、神经、血液和 肌肉等。在本期的封面文章中，研究人员发现， 敲除MaSC富集细胞群当中的规
癌细胞中保持高活性的通路。他们还指出，Wnt 信号转导通路与恶性癌症的发生有密切关系 “基因突变激活Wnt信号通路一般会导致结肠癌 的发生，肺癌通常是由其他基因变
异引起，所以我们对于Wnt细胞信号转导通路与 肺癌有莫大关系也非常惊讶。”论文通讯作者琼 马萨格博士表示。[详细] 我国科学家在Hedgehog信号通路传递研究方
向取得新进展 CellResearch在线发表了中科院上海生命科学研 究院生化与细胞所赵允和张雷研究组在研究 Hedgehog信号通路传递方面的新进展。通过研 究揭
示，Hh浓度梯度信号所引发的Smo磷酸化水平的 升高，能够通过Smo与Cos2之间的动态相互作 用将Cos2/Fu复合物招募到质膜上，从而诱导Fu 二聚化。二聚化的F
SDH学习笔记
SDH监控的实现
高阶通道开销
1 J1 B3 C2 G1 VC4 F2 H4 F3 K3 N1
261 1
J1 通道踪迹字节 B3 通道BIP-8字节 C2 信号标识字节 G1 通道状态字节 F2、F3 通道使用者通路 H4 复帧位置指示器
SDH信号帧组成及SDH复用方法
• SDH帧结构
9× 270× N字节
先行后列
1 3 4 5
MSOH RSOH
AUPTR
STM-N净负荷 (含POH)
以字节为单位(8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
9
9× N 261× N
SDH信号帧组成及SDH复用方法
SDH帧结构：
网元
网元
SDH监控的实现
B1字节工作机理 公务联络字节：E1和E2 发端对对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值 放于本帧(2#STM-N)的B1字节处 E1用于再生段，E2用于复用段。 收端值B1’与对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验， 所得所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或 使用者通路字节：F1 异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少 用于特定维护目的的临时公务联络。 个误码块 若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来
高阶通道误码监测字节：B3
信号标记字节：C2
C2=15H，VC4负荷为FDDI（光纤分布式数据接口）格式信号。
收/发匹配。
SDH监控的实现
信号通路及传递方式
信号通路及传递方式信号通路是指在电子设备或系统中传输、处理和转换信号的路径。
传递方式是指信号在信号通路中的传输方式。
下面将分别对信号通路和传递方式进行详细介绍。
一、信号通路1.信号通路的基本概念信号通路是指在电子设备或系统中传输、处理和转换信号的路径。
在信号通路中，信号可以通过不同的元件、器件和电路进行传输和处理，比如放大器、滤波器、混频器等。
信号通路的设计和构建是电子系统设计的基础，它直接影响信号传输的质量和系统性能。
2.信号通路的组成部分信号通路通常由以下几个组成部分构成：(1)信号源：信号源是指产生和提供输入信号的元件或器件，可以是传感器、发电机、麦克风等。
(2)信号处理器：信号处理器对输入信号进行处理和转换，比如放大、滤波、混频、调制等。
常用的信号处理器有放大器、滤波器、混频器、调制器等。
(3)信号传输线：信号传输线用于将处理后的信号从一个地方传输到另一个地方，可以是电线、光纤等。
(4)信号接收器：信号接收器用于接收传输线上传输的信号，并将其转换为需要的形式，如数字信号转换为模拟信号。
3.信号通路的分类根据信号的性质和传输方式的不同，信号通路可以分为以下几类：(1)模拟信号通路：模拟信号通路用于处理和传输模拟信号，模拟信号是连续变化的信号，它的值可以在无限范围内变化。
模拟信号通路常用于音频、视频和射频等应用领域。
(2)数字信号通路：数字信号通路用于处理和传输数字信号，数字信号是离散的信号，它的值只能取有限个数。
数字信号通路通常用于计算机、通信和显示设备等领域。
(3)模拟数字混合信号通路：模拟数字混合信号通路用于处理和传输模拟信号和数字信号的混合信号。
模拟数字混合信号通路常用于混合信号芯片、电视机、手机等设备中。
4.信号通路的设计与应用信号通路的设计需要考虑信号的频率、幅度、失真、噪声等因素。
设计一个良好的信号通路可以提高信号传输的质量和系统的性能。
信号通路的应用非常广泛，它被广泛应用于电子设备和系统中。
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学习笔记认知相关信号通路
信号通路基本常识
生物界的信号有三类：物理信号、化学信号和生物信号，而人体自身的信号转导主要依赖的是生物信号，比如内分泌系统的激素、神经系统的神经递质以及通过旁分泌或自分泌产生的细胞因子等。
而信号作用于细胞后会有5种常见的结局：促进代谢，细胞分裂，细胞分化，细胞死亡或者其他——激活某一种特定的细胞功能。
通常信号通路包含三个基本的构成元件：
1）配体（ligand）和受体（receptor）。
当配体特异性地结合到细胞膜或细胞内的受体后，可通过构象改变以及蛋白磷酸化修饰对下游一系列蛋白进行激活或抑制调节，将外界信号级联放大，最终产生综合性的细胞应答反应。
2）蛋白激酶（kinase）。
它可将ATP的磷酸基转移到底物某个蛋白的特定氨基酸残基上去，从而快速改变下游蛋白的构象，是常规信号通路中传递信息的最主要的蛋白类型。
激酶中最主要的两类是酪氨酸激酶(PTK)和丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)。
3）转录因子（transcription factor）。
它是一类DNA结合蛋白，可参与调控基因转录过程，成为了胞内的第三信使。
而第一信使是胞外的
配体，第二信使是配体受体结合后激活的胞内信号分子，如环磷腺苷（cAMP）、环磷鸟苷（cGMP）、Ca2+等，有助于信号向胞内进行传递。