资深PI最新文章解析信号通路
PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展
PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展PI3K/AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展一、PI3K/AKT综述PI3K/Akt信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一，参与很多重要的生物学过程的调控，其通过影响下游多种效应分子的活化状态，在细胞内发挥着抑制凋亡、促进增殖的关键作用，与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。
正因为PI3K/AKT通路在肿瘤治疗方面有着巨大潜力，其近年来也成为生物科学界的研究热点。
现就对PI3K/AKT的组成结构，机制功能，与癌症的关系及相关抑制剂做一个综述。
二、组成与结构PI3K（Phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase）分为3个不同的类别：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类，所属分类是基于其主要结构，调控规律和体外脂质底物的特异性。
I类PI3K是负责生产PI(3)P，PI(3，4)P2，PI(3，4，5)P3的，I类PI3K是一个监管和催化亚基组成的异二聚体分子;它们进一步根据IA和IB之间子集上的序列相似性划分。
IA类PI3K 是由P110催化亚基和p85亚基调节亚基之间的异二聚体，包括p85调节亚基的5种变体，分别是p85α，p55α，p50α，p85β和p55γ，也有P110催化亚基衍生的p110α，β，δ三个变体。
ⅠB亚类包括p110γ，它并不与p85结合，而是与1个相对分子质量为101×103的接头蛋白结合，此接头蛋白可介导G蛋白的β、γ亚基活化p110。
Ⅱ类包括3个催化亚基C2α，C2β，和C2γ，但是不像Ⅰ类和Ⅲ类，它没有调节蛋白，Ⅱ类催化PI产生PI(3)P，催化PIP产生PI(3，4)P2，但是关于他们在免疫细胞中的作用目前所知甚少。
Ⅲ类只催化PI产生PI(3)P，从结构上来说与Ⅰ类相似，因为他们有一个催化亚基（VPS34）和一个调节亚基（Vps15/ P150）的异二聚体，第Ⅲ类似乎主要是参与蛋白和囊泡运输，也有证据表面，它可以帮助免疫细胞在一些重要进程中发挥作用，尤其是吞噬作用的有效性。
PI3KAKT、RTK相关、TGF
RTK在细胞增殖、分化、迁移、凋亡等生理过程中发挥重要作用。
A
B
C
D
RTK通过激活下游信号通路，促进细胞周期进展和DNA合成，从而推动细胞增殖。
细胞增殖
细胞分化
细胞迁移
细胞凋亡
RTK信号通路参与调控细胞分化相关基因的表达，决定细胞向不同方向分化。
PI3KAKT与RTK信号通路的交叉对话
RTK通过磷酸化作用激活PI3K，进而激活AKT信号通路，参与细胞生长、增殖和存活等过程的调控。
PI3KAKT信号通路可以被RTK激活
PI3KAKT信号通路的激活可以促进RTK的表达和活性，形成正反馈调节机制，进一步放大信号效应。
PI3KAKT信号通路对RTK的反馈调节
单克隆抗体
针对RTK的特异性抗体，可以阻断RTK与其配体的结合，进而抑制RTK信号通路的激活。
多靶点抑制剂
同时抑制多个RTK的活性，具有更广泛的抗肿瘤谱和更低的耐药性。
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调节细胞代谢
PI3KAKT信号通路可以调节细胞的糖酵解、脂肪酸合成和蛋白质合成等代谢过程，以满足细胞生长和增殖的需求。
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RTK相关信号通路
1Leabharlann 23RTK（Receptor Tyrosine Kinase）是一类受体酪氨酸激酶，其结构包括细胞外配体结合域、跨膜域和细胞内酪氨酸激酶域。
RTK通过调控细胞骨架重排和黏附分子的表达，影响细胞的迁移能力。
RTK信号通路在细胞凋亡过程中发挥双向调控作用，既可以促进也可以抑制细胞凋亡。
自噬过程中磷脂酰肌醇信号通路的调节研究
自噬过程中磷脂酰肌醇信号通路的调节研究自噬是细胞通过溶酶体分解和回收细胞内垃圾物质的过程。
近年来，自噬被发现对于维持细胞的稳态、减缓衰老和对抗疾病等重要作用。
磷脂酰肌醇（PI）信号通路是自噬调节中的一个重要组成部分，因此，研究PI信号通路的调节对于深入了解自噬过程具有重要意义。
自噬是一种高度保守的生物学现象，大多数生物种的细胞都能进行自噬。
在自噬过程中，先通过形成一个隔离膜，把特定的细胞器或物质包裹进去，形成一个内腔，随后这个内腔会融合到溶酶体中，并通过溶酶体内各种水解酶对内腔中的物质进行降解，最终释放出营养物质和废物。
磷脂酰肌醇（PI）信号通路包括PI3K-Akt-mTOR和PI3K-Beclin1-Atg14L/Vps34等两个分支，分别参与自噬的运行机制。
如果PI3K信号通路持续激活，细胞会抑制自噬过程；而如果PI3K信号通路被抑制，细胞将会引发自噬。
因此，调节PI信号通路的活性是自噬过程一个非常重要的调控机制。
PI3K-Akt-mTOR信号通路通过磷酸化和抑制ULK1（Autophagy-related protein 1）来抑制自噬过程。
ULK1是自噬发生的早期事件，其磷酸化会抑制其自身激酶活性。
这一机制能够通过调节IRS-1/Akt/mTOR信号通路来发挥作用。
当IRS-1/Akt/mTOR信号通路被激活的时候，细胞将会抑制自噬与ULK1的磷酸化，因此阻止自噬发生。
相反的，当细胞发生紧急情况、糖葡萄糖原储备枯竭和氧/营养不足时，细胞会被迫通过自噬来进行细胞垃圾清理和提供能量的需求。
这时，PI3K信号通路被抑制，Beclin1和Atg14L结合后的复合物会增强Vps34的活性，从而诱导自噬泡形成。
此外，PI信号通路中的另一个分支PI3K-Beclin1-Atg14L/Vps34也参与了自噬的形成。
在这个过程中，Vps34活性的明显增加，会导致自噬囊泡的形成和发展。
而Beclin1和Atg14L会通过协同作用来调节Vps34的激活。
信号通路合辑
信号通路合辑纵观现如今的科研发展趋势，⽆论哪⽅⾯的研究都脱离不了分⼦机制，其实归根结底就是搞明⽩信号通路中上下游的基因是如何调控的，受到了哪些因素的影响。
华美⽣物特别整理了各研究领域信号通路⽰意图，以便于我们获取最直接的科研思路。
AMPK signaling pathway腺苷酸激活蛋⽩激酶 (AMPK) 在细胞能量稳态调节中起到关键作⽤。
在低⾎糖、低氧、缺⾎和热休克等情况下，可激活AMPK。
AMPK可作为异源三聚体复合体出现，内含⼀个催化性α亚单位和调节性β和γ亚单位。
AMP结合到γ亚单位后，可变构激活复合体，使其苏氨酸172位点更易磷酸化的底物，在α亚单位的激活环中更易被主要的上游AMPK激酶LKB1 磷酸化。
AMPK还能被CAMKK2在苏氨酸172位点直接磷酸化，这是由代谢激素（如脂联素和瘦素）刺激后胞内钙离⼦⽔平变化引起的反应。
作为细胞能量感受器，AMPK 可对ATP低⽔平做出反应，被激活后，可对补充细胞 ATP 供应的信号转导通路做出正向调控，这些通路包括脂肪酸氧化和⾃噬。
Apoptosis细胞凋亡，为⼀种细胞程序性死亡。
相对于细胞坏死（necrosis），细胞凋亡是细胞主动实施的。
细胞凋亡⼀般由⽣理或病理性因素引起。
⽽细胞坏死则主要为缺氧造成，两者可以很容易通过观察区分开来。
Caspase家族属于半胱氨酸蛋⽩酶。
起始组Caspase包括caspase-2,-8,-9,-10,-11和-12,与促凋亡信号紧密相连，⼀旦激活，这些酶会切割并激活下游的效应组Caspase，包括Caspase-3,-6,-7。
效应 Caspase通过对细胞内蛋⽩特定的天冬氨酸残基位置处进⾏切割实现细胞的凋亡。
FasL和 TNF对Fas和 TNFR的结合能够激活caspase-8和-10。
DNA损伤诱导PIDD的表达，PIDD与RAIDD 和caspase-2结合并激活caspase-2。
受损线粒体中释放的细胞⾊素C与caspase-9的活化相关。
pikakt信号通路图谱
p i k a k t信号通路图谱 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】P I3K/A K T信号通路磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)信号参与增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节. 近年来发现, IA型PI3K和其下游分子蛋白激酶B(PKB或Akt)所组成的信号通路与人类肿瘤的发生发展密切相关. 该通路调节肿瘤细胞的增殖和存活, 其活性异常不仅能导致细胞恶性转化, 而且与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生成以及细胞外基质的降解等相关, 目前以PI3K-Akt信号通路关键分子为靶点的肿瘤治疗策略正在发展中.在PI3K家族中, 研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的I型PI3K. 哺乳动物细胞中Ι型PI3K又分为IA和IB两个亚型, 他们分别从酪氨酸激酶连接受体和G蛋白连接受体传递信号.IA 型PI3K是由催化亚单位p110和调节亚单位p85所组成的二聚体蛋白, 具有类脂激酶和蛋白激酶的双重活性.PI3K通过两种方式激活, 一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用, 引起二聚体构象改变而被激活; 另一种是通过Ras和p110直接结合导致PI3K的活化. PI3K激活的结果是在质膜上产生第二信使PIP3, PIP3与细胞内含有PH结构域的信号蛋白Akt和PDK1(phosphoinositidedependentkinase-1)结合, 促使PDK1磷酸化Akt蛋白的Ser308导致Akt的活化. Akt还能通过PDK2(如整合素连接激酶ILK)对其Thr473的磷酸化而被激活.活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白Bad 、Caspase9、NF-κB、GSK-3、FKHR、 p21Cip1和p27 Kip1等, 进而调节细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移等.PI3K-Akt信号通路的活性被类脂磷酸酶PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)和SHIP(SH2-containing inositol 5-phosphatase)负调节, 他们分别从PIP3的3′和5′去除磷酸而将其转变成PI(4,5)P2和PI(3,4)P2而降解. 迄今为止, 尚未发现下调Akt活性的特异磷酸酶, 但用磷酸酶抑制剂处理细胞后, 发现Akt的磷酸化和活性均有所增加. 最近发现Akt能被一种C末端调节蛋白(CTMP)所失活, CTMP能结合Akt并通过抑制Akt的磷酸化而阻断下游信号的传递, CTMP的过表达能够逆转v-Akt转化细胞的表型. 热休克蛋白90(HSP90)亦能结合Akt, 阻止Akt被PP2A磷酸酶的去磷酸化而失活, 因此具有保护Akt的作用.本信号转导涉及的信号分子主要包括Integrin，FAK，Paxillin，ILK，PIP3，S6，p70S6K，RTK，Gab1，Gab2，IRS-1，PI3K，PTEN，AKT，PDK1，Cytokine Receptor，Jak1，CD19，BCR，Ag，BCAP，Syk，Lyn，GPCR，TSC1，TSC2，Gβγ，GαGTP，PP2A，PHLPP，CTMP，PDCD4，4E-BP1，ATG13，mTORC1，TSC1，TSC2，PRAS40，XIAP，FoxO1，Bim，Bcl-2，Bax，MDM2，p53，Bax，Bad，14-3-3，Wee1，Myt1，p27Kip1，p21Waf1/Cip1，CyclinD1，GSK-3，GS，Bcl-2，mTORC2，LaminA，Tpl2，IKKα，eNOS，GABAAR，Huntingtin，Ataxin-1，PFKFB2，PIP5K，AS160等。
pi信号通路引起的细胞生物学效应
pi信号通路引起的细胞生物学效应细胞是生物体的基本单位，它具有自主生长、自主分裂和自主运动等特点。
细胞内存在着复杂的信号通路网络，其中pi信号通路是一种重要的调控通路。
通过pi信号通路的激活，细胞可以对外界刺激做出相应的生物学效应。
本文将从细胞信号通路的激活机制、pi信号通路的特点以及pi信号通路引起的细胞生物学效应等方面进行探讨。
了解细胞信号通路的激活机制对于理解pi信号通路的功能至关重要。
细胞内的信号通路是由一系列分子组成的，这些分子相互作用，通过化学信号传递信息。
细胞内的信号分子可以是激素、细胞因子或者是细胞外基质的成分。
当外界刺激物与细胞表面的受体结合时，会触发一系列的信号转导过程。
pi信号通路是其中的一种重要的信号通路。
pi信号通路具有自身的特点和调控机制。
pi信号通路主要通过磷酸化和去磷酸化来传递信号。
磷酸化是指通过酶的作用，在分子上加上磷酸基团，而去磷酸化则是指通过酶的作用，将分子上的磷酸基团去除。
pi信号通路的激活主要涉及到一系列的蛋白激酶和蛋白磷酸酶。
当外界刺激物与细胞表面的受体结合后，会激活下游的蛋白激酶，进而激活pi信号通路。
pi信号通路的激活可以影响细胞的生长、分化、凋亡等生物学过程。
pi信号通路的激活对细胞生物学过程有着重要的影响。
首先，pi信号通路的激活可以促进细胞的增殖和生长。
研究发现，pi信号通路的激活可以使细胞进入增殖状态，促进细胞的分裂和增加细胞数量。
其次，pi信号通路的激活可以影响细胞的分化和功能。
细胞的分化是指细胞从未分化状态发育成特定功能的细胞。
pi信号通路的激活可以调控细胞分化的过程，使细胞发育成特定功能的细胞。
最后，pi信号通路的激活还可以参与细胞的凋亡过程。
细胞凋亡是一种程序性细胞死亡的过程，它对于维持机体正常功能和发育具有重要作用。
pi信号通路的激活可以引发细胞凋亡，从而调控细胞数量和维持机体的平衡。
总结起来，pi信号通路作为一种重要的细胞信号通路，通过磷酸化和去磷酸化来传递信号。
代谢物pi与信号通路
代谢物pi与信号通路英文回答：Metabolites are small molecules that are produced as a result of cellular metabolism. They can be used as substrates for further metabolic reactions or they can be excreted from the cell. Metabolites can also act as signaling molecules, transmitting information between cells and tissues.The pi metabolite is a small molecule that is produced during the glycolysis pathway. Glycolysis is the process by which glucose is broken down to produce energy. The pi metabolite can be used as a substrate for the citric acid cycle, which is another energy-producing pathway. However, the pi metabolite can also act as a signaling molecule.The pi metabolite has been shown to regulate a number of different signaling pathways. For example, the pi metabolite can inhibit the mTOR pathway, which is a keyregulator of cell growth and proliferation. The pi metabolite can also activate the AMPK pathway, which is a key regulator of energy metabolism.The pi metabolite is a versatile molecule that can play a number of different roles in cellular metabolism and signaling. The study of the pi metabolite and its role in cellular function is an active area of research.中文回答：代谢物pi与信号通路。
脑胶质瘤PI3K信号通路的研究进展
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３ ９
综述 ．
脑 胶 质 瘤 Ｐ３ ＩＫ信 号通 路 的研 究 进 展
韩 磊 ，浦 佩 玉 ， 春 生 康
３０ ５ ） ０ ０ ２ （ 天津 医科 大学总 医院神 经 外科／ 津市神 经病 学研 究所 ，天津 天
重 对 该 通 路 的 相关 内容 作 简 要 介 绍
关 键 词 ： 质瘤 ；信 号转 导 通 路 ： 酸 磷脂 酰 肌 醇一 一 基 激 酶 胶 磷 ３羟
中 图分 类 号 ： ３ ． Ｒ７ ９４１ 文献标识码： Ａ 文 章 编 号 ：７ ６ ８ ９ （ ０１ ０ — ０ ９ ０ １ ２ — １ ２ ２ ０） １ ０ ３ — ５
【 Ｂ Ｔ ＡＣ Ａ Ｓ Ｒ Ｔ】 Ｇ ｉ ａ ａｅ ｈ ｍ ｓ ｃｍｍ ｎ ｒ ａｙ ｎｒｃａｉｌｔｍ ｒ．Ｔ ｅ ｃ ｒ ｎ ｈ ｒｐ ｓ ｒ ｌｍ ｓ ｒ ｏ ｔｅ ｏｔ ｏ ｏ ｐ ｍ ｒ ｉｔ ｒｎａ ｕ ｏｓ ｈ ｕｒ ｔ ｅａ ｉ ａ ｉ ａ ｅ ｔ ｅ ｅ
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行 增 殖 和 侵 袭 ， 而 出现 恶 性 表 型 。 年 研 究 发 现 ． 进 近
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资深PI最新文章解析信号通路------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：来自新加坡分子与细胞生物学研究院，癌症与发育细胞生物学部的研究人员获得了YAP－TEAD4复合物在YAP因子N端结构域相互作用，以及在TEAD4 C端结构域与YAP相互作用的晶体结构，从中研究人员认为YAP中的PXXΦP片段是与TEAD4相互作用的关键结构，这为研究Hippo信号通路提供了重要的分子机理线索。
这一研究成果公布在《Genes Development》杂志上。
生物通报道：来自新加坡分子与细胞生物学研究院，癌症与发育细胞生物学部的研究人员获得了YAP－TEAD4复合物在YAP因子N端结构域相互作用，以及在TEAD4 C端结构域与YAP相互作用的晶体结构，从中研究人员认为YAP中的PXXΦP片段是与TEAD4相互作用的关键结构，这为研究Hippo信号通路提供了重要的分子机理线索。
这一研究成果公布在《Genes Development》杂志上。
领导这一研究的是新加坡分子与细胞生物学研究院宋海卫博士，其早年毕业于河南大学化学系，之后进入中科院生物物理研究院进行分子生物学方面的学习，1998年获得利兹大学（The University of Leeds）分子生物学专业博士学位。
目前任新加坡分子与细胞生物学研究所资深研究员。
Hippo信号转导通路是几年前发现的一个信号转导通路。
研究发现Hippo信号通路是参与调控器官大小发育的关键信号通路，这一观点首先在果蝇中被发现，后来的研究发现在哺乳动物的发育过程中Hippo有相同的功能。
06年Cell发表的一篇文章证实Hippo 是一种细胞分裂和死亡的控制开关。
Hippo信号转导通路通过促进细胞调亡和限制细胞增殖调控器官大小的发育，越来越多的证据表明，Hippo信号的调控可能与人类的肿瘤发生密切相关。
在这篇文章中，研究人员获得了YAP－TEAD4复合物在YAP因子N端结构域相互作用，以及在TEAD4 C端结构域与YAP相互作用的晶体结构，从中研究人员进行了深入分析，包括了一系列的变异分析，研究人员认为YAP中的PXXΦP片段是与TEAD4相互作用的关键结构。
YAP基因在文献中首先是在果蝇实验中引起人们的注意，果蝇中的YAP基因，又称为Yorkie (Yki)，作用是促进细胞分裂和细胞生存，并受其它几个基因调控，如：Hippo (Hpo), Salvador (Sav), Warts (Wts), 和Mats。
这些调控途径上游基因中任何一个发生变异或者Yki基因的过量表达将会引起果蝇眼睛或者翅膀细胞的过量生长。
这种促进细胞分裂和细胞生存的作用的偶联是唯一的——其它能促进细胞分裂的基因如Myc，却会促进细胞的死亡。
研究人员通过晶体结构发现，YAP的N端区域能折叠成两个短小的螺旋，和一个延长的，包含PXXΦP片段的环，而TEAD4的C端结构域则是一种类似免疫球蛋白的折叠结构。
研究人员认为YAP与TEAD4相互作用主要是通过这两个短小的螺旋。
之后他们进行了点突破分析，发现对于YAP相互作用至关重要的蛋白残基同样也在其转换活性中扮演了重要角色，从而研究人员认为，YAP中的PXXΦP片段是与TEAD4相互作用的关键结构。
近期另外一组中国科学家也进行了相关研究，他们发现在Hippo的下游存在一种转录激活子Yki/YAP/TAZ。
在哺乳动物细胞中，Hippo pathway kinase cascade（Hippo通路级联激酶）通过磷酸化和促进细胞质转位来抑制YAP及其同系物TAZ的功能。
TEAD家族转录因子是进化上保守的影响YAP生物功能的关键因子。
他们认为Yap是一个候选的致癌基因，而Hippo通路上的其他几个因子是肿瘤抑制因子。
如果Hippo通路功能失调将导致癌细胞丧失接触性抑制（癌细胞不受接触性抑制局限将更容易扩散，肿瘤灶将更快地扩散）。
（生物通：万纹）原文检索：Structural basis of YAP recognition by TEAD4 in the hippo pathway.Chen L, Chan SW, Zhang X, Walsh M, Lim CJ, Hong W, Song H.The Cancer and Developmental Cell Biology Division, Institute of Molecular and Cell Biology, Proteos, Singapore.The Hippo signaling pathway controls cell growth, proliferation, and apoptosis by regulating the expression of target genes that execute these processes. Acting downstream from this pathway is the YAP transcriptional coactivator, whose biological function is mediated by the conserved TEAD family transcription factors. The interaction of YAP with TEADs is critical to regulate Hippo pathway-responsive genes. Here, we describe the crystal structure of the YAP-interacting C-terminal domain of TEAD4 in complex with the TEAD-interacting N-terminal domain of YAP. The structure reveals that the N-terminal region of YAP is folded into two short helices with an extended loop containing the PXXPhiP motif in between, while the C-terminal domain of TEAD4 has an immunoglobulin-like fold. YAP interacts with TEAD4 mainly through the two short helices. Point mutations of TEAD4 indicate that the residues important for YAP interaction are required for its transforming activity. Mutagenesis reveals that the PXXPhiPmotif of YAP, although making few contacts with TEAD4, is important for TEAD4 interaction as well as for the transforming activity.作者简介：宋海卫1987年毕业于河南大学化学系，之后进入中科院生物物理研究院进行分子生物学方面的学习，1998年获得利兹大学（The University of Leeds）分子生物学专业博士学位。
发表论文Loh PG and Song H, (2010) Structural and mechanistic insights into translation termination.Curr. Opin. Struc. Biol. In press.Chen L, Chan SW, Zhang X, Walsh M, Lim CJ, Hong W and Song H. (2010). Structural basis of YAP recognition by TEAD4 in the Hippo pathway.Genes & Development In press.Cheng Z, Saito K, Pisarev AV, Wada M, Pisareva VP, Pestova TV, Gajda M, Round A, Kong C, Lim M, Nakamura Y, Svergun DI, Ito K, and Song H. (2009). Structural insights into eRF3 and stop codon recognition by eRF1.Genes & Development 23, 1106-18.Loh PG, Yang HS, Walsh MA, Wang Q, Wang X, Cheng Z, Liu D, Song H. (2009). Structural basis for translational inhibition by the tumour suppressorPdcd4.EMBO J. 28, 274-85She M, Decker CJ, Svergun DI, Round A, Chen N, Muhlrad D, Parker R, Song H. (2008). Structural basis of Dcp2 recognition and activation by Dcp1.Mol. Cell. Biol. 29, 337-349.Gao, H., Zhou, Z., Rawat, U., Huang, C., Bouakaz, L., Wang, C., Cheng, Z., Liu, Y., Zavialov, A., Gursky, R., Sanyal, S., Ehrenberg, M., Frank, J. and Song H. (2007). RF3 induces ribosomal conformational changes responsible for the dissociation of class-I release factor. Cell129, 929-941.。