细胞信号通路大全
细胞信号通路与细胞增殖
细胞信号通路与细胞增殖细胞信号通路与细胞增殖是生物学中一个重要的研究领域，研究人员通过深入探究细胞内的信号传递过程和调控机制，揭示了细胞增殖的关键环节及其分子基础，这对于疾病治疗和生物学研究具有重要的意义。
一、细胞信号通路的概念和分类细胞信号通路是指细胞内外信息传递的途径和过程，通过一系列的信号传递分子和效应分子相互作用，实现对细胞功能的调控。
根据信号传递的途径和方式不同，细胞信号通路可以分为内源性信号通路和外源性信号通路。
1、内源性信号通路：内源性信号通路是指细胞内部分子之间的信号传递过程，包括细胞内通路和细胞间通路。
细胞内通路主要包括激活酶级联反应和离子通道通路，而细胞间通路则包括细胞间信号传递的直接接触和细胞外分子传递。
2、外源性信号通路：外源性信号通路是指细胞外界物质与细胞内部信号转导分子之间相互作用，进而激活或抑制细胞内信号传递过程。
外源性信号通路主要包括激素信号通路、神经递质信号通路和免疫应答信号通路等。
二、细胞增殖的调控机制细胞增殖是细胞增加数量和体积的过程，是细胞生命的基础功能。
细胞增殖的调控机制非常复杂，受多种信号通路的调控。
1、细胞周期：细胞周期是指细胞从一个倍体分裂到下一个倍体分裂的整个过程，包括有丝分裂和无丝分裂两个阶段。
细胞周期的调控主要依赖细胞周期蛋白激酶（CDKs）和细胞周期蛋白（Cyclins）等分子的相互作用。
2、细胞生长因子：细胞生长因子是指一类具有促进细胞增殖和增生的分子信号物质。
当体内外的因子刺激细胞受体，通过激活下游的信号通路，调控细胞周期进程和细胞增殖。
3、细胞凋亡：细胞凋亡是一种主动的、能够调控细胞数量和平衡的程序性细胞死亡方式。
在细胞增殖过程中，凋亡与增殖保持平衡，维持着组织和器官的正常结构和功能。
三、疾病与细胞增殖的关系细胞增殖的失控与许多疾病的发生和发展密切相关，如肿瘤、心血管疾病和免疫疾病等。
1、肿瘤发生：肿瘤是细胞增殖过程异常的结果之一，细胞信号通路的异常激活和对增殖调控机制的突变是肿瘤发生的重要原因。
干货细胞信号通路图解之干细胞发育分化相关信号通路
干货细胞信号通路图解之干细胞发育分化相关信号通路（1）Wnt / β-Catenin Signaling：保守的Wnt/β-Catenin信号通路可以调节发育中干细胞的多能性和细胞命运的决定过程。
在发育过程中的许多不同的细胞和组织里，Wnt/β-catenin整合许多其他通路所传递的信号，如视黄酸，FGF，TGF-β和BMP。
Wnt配体(Wnt-ligand)是一个分泌的糖蛋白，它和Frizzled受体结合，引起信号的级联反应，最后导致多功能激酶GSK-3β从APC/Axin/GSK-3β复合体中被释放出来。
在没有Wnt信号刺激时(关闭状态),β-catenin，既是一个完整的细胞-细胞粘附接头蛋白也是一个转录调节辅因子，被APC/Axin/GSK-3β复合体标记而降解。
CK1和GSK-3β协同对β-catenin磷酸化使它通过β-TrCP/SKP被泛素化和蛋白酶体降解。
当Wnt结合后(开启状态)，共受体LRP5/6和与Wnt结合的Frizzled被带进了复合体内，这导致Dishevelled (Dvl)被依次磷酸化，泛素化和多聚化从而被激活，这就取代了APC/Axin中的GSK-3β,其中的机制不清楚，有可能是通过捕获底物和/或内涵体封存。
Wnt配体的转录效应是由β-catenin依赖Rac1的核转运并结合到LEF/TCF DNA结合因子上来介导的，在其中充当转录的共激活因子，通过代替Groucho-HDAC共抑制因子发挥部分作用。
另外，与同结构域因子Prop-1形成复合体后，β-catenin已被发现存在于条件依赖的活化和抑制复合体中。
重要的是，在一些癌症中发现β-catenin存在点突变使它阻止GSK-3β的磷酸化从而导致异常的累积。
还有E-cadherin，APC和axin的突变在肿瘤样品中也有记录，这说明这条通路非正常的激活与癌症有关。
除此之外，通路中的GSK-3β还参与糖原代谢和其他的关键通路，所以它的抑制与糖尿病和神经退行性疾病相关。
细胞信号转导通路梳理
细胞信号转导通路梳理在我们的身体中，细胞就像是一个个小社会，它们之间不断地进行着信息交流和传递，以协调各种生理活动和应对外界环境的变化。
这种细胞之间的信息传递过程，被称为细胞信号转导。
细胞信号转导通路就像是一条条复杂的“信息高速公路”，将各种信号从细胞外传递到细胞内，引发一系列的反应，从而影响细胞的命运和功能。
细胞信号转导通路可以大致分为三类：离子通道型受体介导的信号转导通路、G 蛋白偶联受体介导的信号转导通路和酶联型受体介导的信号转导通路。
离子通道型受体介导的信号转导通路相对较为直接。
这类受体本身就是离子通道，当配体与受体结合后，通道的构象发生改变，导致离子的跨膜流动，从而快速地将信号传递到细胞内。
比如，神经细胞中的乙酰胆碱受体就是一种离子通道型受体。
当乙酰胆碱与受体结合时，钠离子迅速内流，引发神经冲动的传递。
G 蛋白偶联受体介导的信号转导通路则要复杂一些。
G 蛋白偶联受体位于细胞膜上，当配体与受体结合后，受体发生构象变化，从而激活与之偶联的 G 蛋白。
G 蛋白是由α、β、γ三个亚基组成的三聚体，根据α亚基的不同，可以分为 Gs、Gi、Gq 等多种类型。
激活后的 G蛋白可以进一步激活或抑制下游的效应酶，如腺苷酸环化酶、磷脂酶C 等，从而产生第二信使，如 cAMP、IP3、DAG 等。
这些第二信使再进一步激活蛋白激酶等信号分子，最终将信号传递到细胞内的各个部位，调节细胞的生理功能。
以 cAMP 信号通路为例，当配体与 G 蛋白偶联受体结合后，激活Gs 蛋白，Gs 蛋白激活腺苷酸环化酶，使细胞内的ATP 转化为cAMP。
cAMP 作为第二信使，可以激活蛋白激酶 A（PKA），PKA 可以磷酸化多种靶蛋白，从而调节细胞的代谢、基因表达等生理过程。
酶联型受体介导的信号转导通路则更加多样化。
这类受体的胞内段具有酶的活性，或者与酶相偶联。
常见的酶联型受体包括受体酪氨酸激酶（RTK）、受体丝氨酸/苏氨酸激酶、受体酪氨酸磷酸酯酶、受体鸟苷酸环化酶等。
细胞凋亡的信号通路
细胞凋亡的信号通路细胞凋亡在生物学中是一个极其重要的生理过程。
在生物体的不同部分，细胞凋亡起着重要的调控作用。
尽管细胞死亡的机制和过程非常复杂，但有些信号通路在凋亡过程中具有极其重要的作用。
本文将介绍几种主要的信号通路，以及它们与细胞凋亡的关系。
Bcl-2基因家族Bcl-2基因家族被认为是凋亡信号通路的关键参与者。
这个家族包含了多种蛋白质，它们在细胞的凋亡过程中有着重要的作用。
Bcl-2蛋白的作用是抑制细胞凋亡，而Bad蛋白质的作用则是促进细胞凋亡。
其他Bcl-2家族成员包括Bax、Bid、Bok和Bak等。
这些蛋白质与凋亡通路相互作用，从而调节细胞是否进入凋亡过程。
研究表明，Bcl-2家族蛋白质在多种疾病中都有很重要的作用，如癌症、自身免疫疾病和神经系统疾病等。
JNK通路JNK（c-Jun N-末端激活蛋白激酶）在细胞凋亡中也起着重要的作用。
当正常细胞处于应激或损伤状态时，JNK通路被激活，进而导致凋亡的发生。
研究表明，当线粒体受到损伤时，JNK通路也会被激活。
这些结果表明JNK通路在响应细胞应激、损伤和细胞死亡等方面具有很重要的作用。
因此，在研究和治疗许多疾病时，JNK通路都是一个非常重要的治疗靶点。
Caspase通路Caspase是一类重要的凋亡相关蛋白质，在细胞凋亡中发挥重要的作用。
Caspase通路的激活是细胞凋亡发生的最重要的步骤之一。
在凋亡通路中，Caspase经常会被序列激活，从而引发一系列的凋亡反应。
研究发现，Caspase在神经细胞的凋亡中具有非常重要的作用，而且在许多人类疾病中也起着极其重要的作用。
因此，Caspase通路也成为了研究急性损伤和慢性疾病治疗的一个重要领域。
MAPK通路MAPK通路是另一个凋亡相关的通路。
在细胞凋亡的过程中，MAPK被激活并会产生一些炎症反应和细胞凋亡。
沙门氏菌在感染人体细胞时，就利用了这个通路，进而引起了肠道疾病。
因此，MAPK通路在研究和预防疾病的治疗中是非常重要的。
干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】
干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】（1）通路综述：细胞凋亡是一种受调节的细胞自杀机制,通常表现为核浓缩、起皱、膜发泡以及DNA片段化。
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。
XIAP抑制Caspase-3,-7,-9。
线粒体释放多种促凋亡因子,如Smac/Diablo、AIF、HtrA2、EndoG，和细胞色素C。
Smac/Diablo与XIAP结合，解除XIAP对凋亡的抑制。
Caspase-11被病理的促发炎信号和促凋亡信号诱导表达并激活，它能促进Caspase-1的活化,Caspase-1直接作用于caspase-3以促进凋亡和炎症反应。
Caspase-12和-7在内质网应激的情况下被激活。
抗凋亡生长因子和细胞因子激活 Akt和 p90RSK。
Akt 直接磷酸化并抑制Bad蛋白和间接抑制Bim的表达，这是通过磷酸化并抑制Bim所需的转录因子Fox0实现的。
Fox0通过上调促凋亡因子如FasL和Bim促进调亡。
（2）细胞生存需要积极的抑制凋亡发生，一方面需要抑制促凋亡因子的表达，另一方面则需要表达一些抗凋亡因子。
PI3K 通路被许多生存因子活化，能够激活Akt，Akt是生存信号传导中一个重要的角色。
PTEN抑制PI3K通路。
活化的Akt抑制促凋亡Bcl-2家族成员Bad，Bax，caspase-9，GSK-3和Fox01。
专题二 常见的细胞信号转导通路
JAK-STAT信号通路
• 细胞因子与相应的受体 结合后引起受体分子的 二聚化，这使得与受体 偶联的JAK激酶相互接 近并通过交互的酪氨酸 磷酸化作用而活化。
• JAK激活后催化受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰， 继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形 成“停泊位点”（docking site），同时含有SH2结构域 的STAT蛋白被招募到这个“停泊位点”。
NF-κB信号通路
• 当TNF-a（或炎症因子、LPS 、紫外线）等外界刺激时， IκB激酶被磷酸化而激活， 有活性IκB激酶催化IκB磷酸 化。
• IκB 激酶被激活，IκB蛋白的 α亚基的Ser32和Ser36残基和 β亚基的Ser19和Ser23残基磷 酸化，泛素化。
NF-κB信号通路
• 有活性IκB随即从p50/p65/IκB异 源三聚体中解离出来，NF-κB二 聚体构象发生变化，核定位序 列（nuclear localization signals, NLS）暴露，并迅速从细胞质 进入细胞核内，与核内DNA上 的特异序列相结合，从而启动 或增强相关基因的转录。
专题二 常见的细胞信号通路
JAK-STAT TNFR-NF-KB Keap1-Nrf2
一、JAK-STAT信号通路
• JAK-STAT信号通路主要介导细胞因子（ IFNα/β，IFNγ, IL-10, IL-6等）和生长因子（ EPO, GH, EGF, PDGF）刺 激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及 免疫调节等多种生物学过程。
8、转录激活结构域（TAD）：有一个保守的丝氨酸残 基，其磷酸化与否直接影响STAT蛋白的转录活性。它 很可能受到翻译后调节，如丝氨酸磷酸化。
JAK-STAT信号通路
细胞学中的信号通路和途径
细胞学中的信号通路和途径随着生物学的发展，细胞学已成为一个重要的分支学科。
细胞是生命的基本单位，其功能的实现靠的是各种信号通路和途径。
这些通路和途径在调节细胞的生命周期、分化、增殖、凋亡等方面起着重要的作用。
1. 细胞信号通路的分类细胞信号通路可以分为三类：内分泌信号通路、直接细胞间信号通路和细胞-基质相互作用信号通路。
内分泌信号通路是指通过内分泌激素传递信息的信号通路，包括内分泌腺的分泌和进入血液循环中的激素。
直接细胞间信号通路是指细胞直接通过细胞膜上的信号分子进行交流的通路，如神经传递。
细胞-基质相互作用信号通路是指细胞依赖于基质微环境的信号通路，包括与细胞黏附分子和外泌体相关的通路。
2.细胞信号通路的兴奋与抑制细胞信号通路的兴奋与抑制是细胞内信号传递的重要方面。
在兴奋相位，蛋白质激酶被激活并通过调节储存多种信号分子的酵素改变各种代谢途径。
一些过程如细胞内平衡、酸碱度和癌症的转移等都受到调控。
在抑制相位，人体的健康被维护并保持其稳态。
一些疾病，如非小细胞肺癌、肾脏疾病和血液疾病与细胞信号通路有关。
3. 细胞信号通路的核心信号在细胞信号传递的过程中，有一些核心信号起着重要的作用，包括二型蛋白激酶A、活化蛋白激酶C、酪氨酸激酶等。
二型蛋白激酶A通常与细胞膜上的受体结合，促进细胞信号传递。
活化蛋白激酶C在神经调节和免疫细胞的分化中发挥重要作用。
酪氨酸激酶则与上述两种激酶不同，其特点是能够催化酪氨酸的磷酸化，并可以通过胞外信号调节细胞增殖、生长和分化。
4. 细胞信号转导的分子机制在细胞信号传递和转导的过程中，各种信号分子起着重要的作用。
比如，神经生长因子通过细胞膜上的神经生长因子受体和细胞内的信号转导分子激活外泌体信号转导通路。
在这种情况下，钙离子和二聚体成为了细胞内信号通路的重要组成部分。
另一个例子是在T淋巴细胞的激活中，第二信使环核苷酸水平升高，导致激活蛋白激酶C和细胞核转录因子结合，从而调节细胞增殖和分化。
细胞常见信号通路图片
目录actin肌丝...........................................................Wnt/LRP6?信号.......................................................WNT信号转导.........................................................West?Nile?西尼罗河病毒..............................................Vitamin?C?维生素C在大脑中的作用....................................视觉信号转导........................................................VEGF，低氧..........................................................TSP-1诱导细胞凋亡...................................................Trka信号转导........................................................dbpb调节mRNA .......................................................CARM1甲基化.........................................................CREB转录因子........................................................TPO信号通路.........................................................Toll-Like?受体......................................................TNFR2?信号通路......................................................TNFR1信号通路.......................................................IGF-1受体...........................................................TNF/Stress相关信号..................................................共刺激信号..........................................................Th1/Th2?细胞分化....................................................TGF?beta?信号转导...................................................端粒、端粒酶与衰老..................................................TACI和BCMA调节B细胞免疫...........................................T辅助细胞的表面受体.................................................T细胞受体信号通路...................................................T细胞受体和CD3复合物............................................... Cardiolipin的合成...................................................Synaptic突触连接中的蛋白............................................HSP在应激中的调节的作用.............................................Stat3?信号通路......................................................SREBP控制脂质合成...................................................酪氨酸激酶的调节....................................................Sonic?Hedgehog?(SHH)受体ptc1调节细胞周期...........................Sonic?Hedgehog?(Shh)?信号...........................................SODD/TNFR1信号......................................................AKT/mTOR在骨骼肌肥大中的作用........................................G蛋白信号转导.......................................................IL1受体信号转导.....................................................acetyl从线粒体到胞浆过程............................................趋化因子chemokine在T细胞极化中的选择性表达........................SARS冠状病毒蛋白酶..................................................SARS冠状病毒蛋白酶..................................................Parkin在泛素-蛋白酶体中的作用....................................... nicotinic?acetylcholine受体在凋亡中的作用........................... 线粒体在细胞凋亡中的作用............................................ MEF2D在T细胞凋亡中的作用........................................... Erk5和神经元生存.................................................... ERBB2信号转导....................................................... GPCRs调节EGF受体................................................... BRCA1调节肿瘤敏感性................................................. Rho细胞运动的信号................................................... Leptin能逆转胰岛素抵抗.............................................. 转录因子DREAM调节疼敏感............................................ PML调节转录......................................................... p27调节细胞周期..................................................... MAPK信号调节........................................................ 细胞因子调节造血细胞分化............................................ eIF4e和p70?S6激酶调节.............................................. eIF2调节............................................................ 谷氨酸受体调节ck1/cdk5 .............................................. BAD磷酸化调节....................................................... plk3在细胞周期中的作用.............................................. Reelin信号通路...................................................... RB肿瘤抑制和DNA破坏................................................ NK细胞介导的细胞毒作用.............................................. Ras信号通路......................................................... Rac?1细胞运动信号................................................... PTEN依赖的细胞生长抑制和细胞凋亡.................................... 蛋白激酶A（PKA）在中心粒中的作用.................................... notch信号通路....................................................... 蛋白酶体Proteasome复合物........................................... Prion朊病毒的信号通路............................................... 早老素Presenilin在notch和wnt信号中的作用......................... 淀粉样蛋白前体信号.................................................. mRNA的poly(A)形成.................................................. PKC抑制myosin磷酸化................................................ 磷脂酶C（PLC）信号.................................................. 巨噬细胞Pertussis?toxin不敏感的CCR5信号通路....................... Pelp1调节雌激素受体的活性........................................... PDGF信号通路........................................................ p53信号通路......................................................... p38MAPK信号通路..................................................... Nrf2是氧化应激基本表达的关键基因.................................... OX40信号通路........................................................ hTert转录因子的调节作用............................................. hTerc转录调节活性图................................................. AIF在细胞凋亡中的作用............................................... Omega氧化通路.......................................................核受体在脂质代谢和毒性中的作用...................................... NK细胞中NO2依赖的IL-12信号通路.................................... TOR信号通路......................................................... NO信号通路.......................................................... NF-kB信号转导通路................................................... NFAT与心肌肥厚的示意图.............................................. 神经营养素及其表面分子.............................................. 神经肽VIP和PACAP防止活化T细胞凋亡图.............................. 神经生长因子信号图.................................................. 细胞凋亡信号通路.................................................... MAPK级联通路........................................................ MAPK信号通路图...................................................... BCR信号通路......................................................... 蛋白质乙酰化示意图.................................................. wnt信号通路......................................................... 胰岛素受体信号通路.................................................. 细胞周期在G2/M期的调控机理图....................................... 细胞周期G1/S检查点调控机理图....................................... Jak-STAT关系总表.................................................... 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PPARa调节过氧化物酶体的增殖......................................... 对乙氨基酚（Acetaminophen）的活性和毒性机理......................... mCalpain在细胞运动中的作用.......................................... MAPK信号图.......................................................... MAPK抑制SMRT活化................................................... 苹果酸和天门冬酸间的转化............................................ 低密度脂蛋白（LDL）在动脉粥样硬化中的作用........................... LIS1基因在神经细胞的发育和迁移中的作用图............................ Pyk2与Mapk相连的信号通路........................................... galactose代谢通路................................................... Lectin诱导补体的通路................................................ Lck和Fyn在TCR活化中的作用......................................... 乳酸合成图.......................................................... Keratinocyte分化图.................................................. 离子通道在心血管内皮细胞中的作用.................................... 离子通道和佛波脂（Phorbal?Esters）信号.............................. 内源性Prothrombin激活通路.......................................... Ribosome内化通路.................................................... 整合素（Integrin）信号通路.......................................... 胰岛素（Insulin）信号通路........................................... Matrix?Metalloproteinases ........................................... 组氨酸去乙酰化抑制剂抑制Huntington病............................... Gleevec诱导细胞增殖................................................. Ras和Rho在细胞周期的G1/S转换中的作用.............................. DR3，4，5受体诱导细胞凋亡........................................... AKT调控Gsk3图...................................................... IL-7信号转导........................................................ IL22可溶性受体信号转导图............................................ IL-2活化T细胞图.................................................... IL12和Stat4依赖的TH1细胞发育信号通路.............................. IL-10信号通路....................................................... IL?6信号通路........................................................ IL?5信号通路........................................................actin肌丝Mammalian cell motility requires actin polymerization in the direction of movement to change membrane shape and extend cytoplasm into lamellipodia. The polymerization of actin to drive cell movement also involves branching of actin filaments into a network oriented with the growing ends of the fibers near the cell membrane. Manipulation of this process helps bacteria like Salmonella gain entry into cells they infect. Two of the proteins involved in the formation of Y branches and in cell motility are Arp2 and Arp3, both members of a large multiprotein complex containing several other polypeptides as well. The Arp2/3 complex is localized at the Y branch junction and induces actin polymerization. Activity of this complex is regulated by multiple different cell surface receptor signaling systems, activating WASP, and Arp2/3 in turn to cause changes in cell shape and cell motility. Wasp and its cousin Wave-1 interact with the Arp2/3 complex through the p21 component of the complex. The crystal structure of the Arp2/3 complex has revealed further insights into the nature of how the complex works.Activation by Wave-1, another member of the WASP family, also induces actin alterations in response to Rac1 signals upstream. Wave-1 is held in an inactive complex in the cytosol that is activated to allow Wave-1 to associate with Arp2/3. While WASP is activated by interaction with Cdc42, Wave-1, is activated by interaction with Rac1 and Nck. Wave-1 activation by Rac1 and Nck releases Wave-1 with Hspc300 to activate actin Y branching and polymerization by Arp2/3. Different members of this gene family may produce different actin cytoskeletal architectures. The immunological defects associated with mutation of the WASP gene, the Wiskott-Aldrich syndrome for which WASP was named, indicates the importance of this system for normal cellular function.Cory GO, Ridley AJ. Cell motility: braking WAVEs. Nature. 2002 Aug 15;418(6899):732-3. No abstract available.Eden, S., et al. (2002) Mechanism of regulation of WAVE1-induced actin nucleation by Rac1 and Nck. Nature 418(6899), 790-3Falet H, Hoffmeister KM, Neujahr R, Hartwig JH. Normal Arp2/3 complex activation in platelets lacking WASp. Blood. 2002 Sep 15;100(6):2113-22.Kreishman-Deitrick M, Rosen MK, Kreishman-Deltrick M. Ignition of a cellular machine. Nat Cell Biol. 2002 Feb;4(2):E31-3. No abstract available.Machesky, L.M., Insall, R.H. (1998) Scar1 and the related Wiskott-Aldrich syndrome protein, WASP, regulate the actin cytoskeleton through the Arp2/3 complex. Curr Biol 8(25), 1347-56 Robinson, R.C. et al. (2001) Crystal structure of Arp2/3 complex. Science 294(5547), 1679-84Weeds A, Yeoh S. Structure. Action at the Y-branch. Science. 2001 Nov 23;294(5547):1660-1. No abstract available.Wnt/LRP6?信号Wnt glycoproteins play a role in diverse processes during embryonic patterning in metazoa through interaction with frizzled-type seven-transmembrane-domain receptors (Frz) to stabilize b-catenin. LDL-receptor-related protein 6 (LRP6), a Wnt co-receptor, is required for this interaction. Dikkopf (dkk) proteins are both positive and negative modulators of this signalingWNT信号转导West?Nile?西尼罗河病毒West Nile virus (WNV) is a member of the Flaviviridae, a plus-stranded virus family that includes St. Louis encephalitis virus, Kunjin virus, yellow fever virus, Dengue virus, and Japanese encephalitis virus. WNV was initially isolated in 1937 in the West Nile region of Uganda and has become prevalent in Africa, Asia, and Europe. WNV has rapidly spread across the United States through its insect host and causes neurological symptoms and encephalitis, which can result in paralysis or death. Since 1999 about 3700 cases of West Nile virus (WNV) infection and 200 deaths have been recorded in United States. The viral capsid protein likely contributes to theWNV-associated deadly inflammation via apoptosis induced through the mitochondrial pathway.WNV particles (50 nm in diameter) consist of a dense core (viral protein C encapsidated virus RNA genome) surrounded by a membrane envelope (viral E and M proteins embedded in a lipid bilayer). The virus binds to a specific cell surface protein (not yet identified), an interaction thought to involve E protein with highly sulfated neperan sulfate (HSHS) residues that are present on the surfaces of many cells and enters the cell by a process similar to that of endocytosis. Onceinside the cell, the genome RNA is released into the cytoplasm via endosomal release, a fusion process involving acidic pH induced conformation change in the E protein. The RNA genome serves as mRNA and is translated by ribosomes into ten mature viral proteins are produced via proteolytic cleavage, which include three structural components and seven different nonstructural components of the virus. These proteins assemble and transcribe complimentary minus strand RNAs from the genomic RNA. The complimentary minus strand RNA in turns serves as template for the synthesis of positive-stranded genomic RNAs. Once viral E, preM and C proteins have accumulated to sufficient level, they assemble with the genomic RNA to form progeny virions, which migrate to the cell surface where they are surrounded with lipid envelop and released.Vitamin?C?维生素C在大脑中的作用Vitamin C (ascorbic acid) was first identified by virtue of the essential role it plays in collagen modification, preventing the nutritional deficiency scurvy. Vitamin C acts as a cofactor for hydroxylase enzymes that post-translationally modify collagen to increase the strength and elasticity of tissues. Vitamin C reduces the metal ion prosthetic groups of many enzymes, maintaining activity of enzymes, also acts as an anti-oxidant. Although the prevention of scurvy through modification of collagen may be the most obvious role for vitamin C, it is not necessarily the only role of vitamin C. Svct1 and Svct2 are ascorbate transporters for vitamin C import into tissues and into cells. Both of these transporters specifically transport reduced L-ascorbic acid against a concentration gradient using the intracellular sodium gradient to drive ascorbate transport. Svct1 is expressed in epithelial cells in the intestine, upregulated in cellular models for intestinal epithelium and appears to be responsible for the import of dietary vitamin C from the intestinal lumen. The vitamin C imported from the intestine is present in plasma at approximately 50 uM, almost exclusively in the reduced form, and is transported to tissues to play a variety of roles.Svct2 imports reduced ascorbate from the plasma into very active tissues like the brain. Deletion in mice of the gene for Svct2 revealed that ascorbate is required for normal development of the lungs and brain during pregnancy. A high concentration of vitamin C in neurons of the developing brain may help protect the developing brain from free radical damage. The oxidized form of ascorbate, dehydroascorbic acid, is transported into a variety of cells by the glucose transporter Glut-1.Glut-1, Glut-3 and Glut-4 can transport dehydroascorbate, but may not transport significant quantities of ascorbic acid in vivo.视觉信号转导The signal transduction cascade responsible for sensing light in vertebrates is one of the best studied signal transduction processes, and is initiated by rhodopsin in rod cells, a member of the G-protein coupled receptor gene family. Rhodopsin remains the only GPCR whose structure has been resolved at high resolution. Rhodopsin in the discs of rod cells contains a bound 11-cis retinal chromophore, a small molecule derived from Vitamin A that acts as the light sensitive portion of the receptor molecule, absorbing light to initiate the signal transduction cascade. When light strikes 11-cis retinal and is absorbed, it isomerizes to all-trans retinal, changing the shape of the molecule and the receptor it is bound to. This change inrhodopsin抯 shape alters its interaction with transducin, the member of theG-protein gene family that is specific in its role in visual signal transduction. Activation of transducin causes its alpha subunit to dissociate from the trimer and exchange bound GDP for GTP, activating in turn a membrane-bound cyclic-GMP specific phosphodiesterase that hydrolyzes cGMP. In the resting rod cell, high levels of cGMP associate with a cyclic-GMP gated sodium channel in the plasma membrane, keeping the channels open and the membrane of the resting rod cells depolarized. This is distinct from synaptic generation of action potentials, in which stimulation induces opening of sodium channels and depolarization. When cGMP gated channels in rod cells open, both sodium and calcium ions enter the cell, hyperpolarizing the membrane and initiating the electrochemical impulse responsible for conveying the signal from the sensory neuron to the CNS. The rod cell in the resting state releases high levels of the inhibitory neurotransmitter glutamate, while the release of glutamate is repressed by the hyperpolarization in the presence of light to trigger a downstream action potential by ganglion cells that convey signals to the brain. The calcium which enters the cell also activates GCAP, which activates guanylate cyclase (GC-1 and GC-2) to rapidly produce more cGMP, ending the hyperpolarization and returning the cell to its resting depolarized state. A protein called recoverin helps mediate the inactivation of the signal transduction cascade, returning rhodopsin to its preactivated state, along with the rhodopsin kinase Grk1. Phosphorylation of rhodopsin by Grkl causes arrestin to bind, helping to terminate the receptor activation signal. Dissociation and reassociation of retinal, dephosphorylation of rhodopsin and release of arrestin all return rhodopsin to its ready state, prepared once again to respond to light.VEGF，低氧Vascular endothelial growth factor (VEGF) plays a key role in physiological blood vessel formation and pathological angiogenesis such as tumor growth and ischemic diseases. Hypoxia is a potent inducer of VEGF in vitro. The increase in secreted biologically active VEGF protein from cells exposed to hypoxia is partly because of an increased transcription rate, mediated by binding of hypoxia-inducible factor-1 (HIF1) to a hypoxia responsive element in the 5'-flanking region of theVEGF gene. bHLH-PAS transcription factor that interacts with the Ah receptor nuclear translocator (Arnt), and its predicted amino acid sequence exhibits significant similarity to the hypoxia-inducible factor 1alpha (HIF1a) product. HLF mRNA expression is closely correlated with that of VEGF mRNA.. The high expression level of HLF mRNA in the O2 delivery system of developing embryos and adult organs suggests that in a normoxic state, HLF regulates gene expression of VEGF, various glycolytic enzymes, and others driven by the HRE sequence, and may be involved in development of blood vessels and the tubular system of lung. VEGF expression is dramatically induced by hypoxia due in large part to an increase in the stability of its mRNA. HuR binds with high affinity and specificity to the VRS element that regulates VEGF mRNA stability by hypoxia. In addition, an internal ribosome entry site (IRES) ensures efficient translation of VEGF mRNA even under hypoxia. The VHL tumor suppressor (von Hippel-Lindau) regulates also VEGF expression at apost-transcriptional level. The secreted VEGF is a major angiogenic factor that regulates multiple endothelial cell functions, including mitogenesis. Cellular and circulating levels of VEGF are elevated in hematologic malignancies and are adversely associated with prognosis. Angiogenesis is a very complex, tightly regulated, multistep process, the targeting of which may well prove useful in the creation of novel therapeutic agents. Current approaches being investigated include the inhibition of angiogenesis stimulants (e.g., VEGF), or their receptors, blockade of endothelial cell activation, inhibition of matrix metalloproteinases, and inhibition of tumor vasculature. Preclinical, phase I, and phase II studies of both monoclonal antibodies to VEGF and blockers of the VEGF receptor tyrosine kinase pathway indicate that these agents are safe and offer potential clinical utility in patients with hematologic malignancies.TSP-1诱导细胞凋亡As tissues grow they require angiogenesis to occur if they are to be supplied with blood vessels and survive. Factors that inhibit angiogenesis might act as cancer therapeutics by blocking vessel formation in tumors and starving cancer cells. Thrombospondin-1 (TSP-1) is a protein that inhibits angiogenesis and slows tumor growth, apparently by inducing apoptosis of microvascular endothelial cells that line blood vessels. TSP-1 appears to produce this response by activating a signaling pathway that begins with its receptor CD36 at the cell surface of the microvascular endothelial cell. The non-receptor tyrosine kinase fyn is activated by TSP-1 through CD36, activating the apoptosis inducing proteases like caspase-3 and p38 protein kinases. p38 is a mitogen-activated kinase that also induces apoptosis in some conditions, perhaps through AP-1 activation and the activation of genes that lead to apoptosis.Trka信号转导Nerve growth factor (NGF) is a neurotrophic factor that stimulates neuronal survival and growth through TrkA, a member of the trk family of tyrosine kinase receptors that also includes TrkB and TrkC. Some NGF responses are also mediated or modified by p75LNTR, a low affinity neurotrophin receptor. Binding of NGF to TrkA stimulates neuronal survival, and also proliferation. Pathways coupled to these responses are linked to TrkA through association of signaling factors with specific amino acids in the TrkA cytoplasmic domain. Cell survival through inhibition of apoptosis is signaled through activation of PI3-kinase and AKT. Ras-mediated signaling and phospholipase C both activate the MAP kinase pathway to stimulate proliferation.dbpb调节mRNAEndothelial cells respond to treatment with the protease thrombin with increased secretion of the PDGF B-chain. This activation occurs at the transcriptional level and a thrombin response element was identified in the promoter of the PDGF B-chain gene. A transcription factor called the DNA-binding protein B (dbpB) mediates the activation of PDGF B-chain transcription in response to thrombin treatment. DbpB is a member of the Y box family of transcription factors and binds to both RNA and DNA. In the absence of thrombin, endothelial cells contain a 50 kD form of dbpB that binds RNA in the cytoplasm and may play a role as a chaperone for mRNA. The 50 kD version of dbpB also binds DNA to regulate genes containing Y box elements in their promoters. Thrombin activation results in the cleavage of dbpB to a 30 kD form. The proteolytic cleavage releases dbpB from RNA in the nucleus, allowing it to enter the nucleus and binds to a regulatory element distinct from the site recognized by the full length 50 kD dbpB. The genes activated by cleaved dbpB include the PDGF B chain. Dephosphorylation of dbpB also regulates nuclear entry and transcriptional activation.RNA digestion in vitro can release dbpB in its active form, suggesting that the protease responsible for dbpB may be closely associated in a complex. Identification of the protease that cleaves dbpB, the mechanisms of phosphorylation and dephosphorylation, and elucidation of the signaling path by which thrombin induces dbpB will provide greater understanding of this novel signaling pathway.CARM1甲基化Several forms of post-translational modification regulate protein activities. Recently, protein methylation by CARM1 (coactivator-associated arginine methyltransferase 1) has been observed to play a key role in transcriptional regulation. CARM1 associates with the p160 class of transcriptional coactivators involved in gene activation by steroid hormone family receptors. CARM1 also interacts with CBP/p300 transcriptional coactivators involved in gene activation by a large variety of transcription factors, including steroid hormone receptors and CEBP. One target of CARM1 is the core histones H3 and H4, which are also targets of the histone acetylase activity of CBP/p300 coactivators. Recruitment of CARM1 to the promoter region by binding to coactivators increases histone methylation and makes promoter regions more accessible for transcription. Another target of CARM1 methylation is a coactivator it interacts with, CBP. Methylation of CBP by CARM1 blocks CBP from acting as a coactivator for CREB and redirects the limited CBP pool in the cell to be available for steroid hormone receptors. Other forms ofpost-translational protein modification such as phosphorylation are reversible in nature, but as of yet a protein demethylase is not known.CREB转录因子The transcription factor CREB binds the cyclic AMP response element (CRE) and activates transcription in response to a variety of extracellular signals including neurotransmitters, hormones, membrane depolarization, and growth and neurotrophic factors. Protein kinase A and the calmodulin-dependent protein kinases CaMKII stimulate CREB phosphorylation at Ser133, a key regulatory site controlling transcriptional activity. Growth and neurotrophic factors also stimulate CREB phosphorylation at Ser133. Phosphorylation occurs at Ser133 via p44/42 MAP Kinase and p90RSK and also via p38 MAP Kinase and MSK1. CREB exhibit deficiencies in spatial learning tasks, while flies overexpressing or lacking CREB show enhanced or diminished learning, respectively.。
细胞信号通路及靶向(1)
细胞信号通路及靶向(1)细胞信号通路是由分子、细胞器和细胞间交互作用的网络系统，调节了细胞的生理功能和行为。
靶向制剂是特异性干扰细胞信号通路的药物，在癌症、自身免疫性疾病、心血管疾病等领域有广泛的应用。
1.细胞信号通路分类细胞信号通路分为分子信号通路和细胞间信号通路。
分子信号通路中包括受体激活、信号传导、细胞反应和调控。
细胞间信号通路中包括细胞-细胞间通信和细胞-基质间通信。
2.常见的细胞信号通路及相关靶向常见的细胞信号通路包括PI3K/AKT通路、MAPK通路、WNT通路、mTOR通路、 Hedgehog通路等。
这些信号通路不断调节各种序列的基因表达，参与了细胞的生长、增殖、分化、凋亡等生理调控。
通过针对某一信号通路的靶向制剂干扰，可以治疗大量不同类型的疾病。
例如，PI3K/AKT通路在多种肿瘤的发生和发展中发挥着至关重要的作用；MAPK通路参与调节细胞凋亡、增殖和分化等重要生物学过程。
与此对应的，出现了针对这些信号通路靶向的药物，如mTOR抑制剂、MAPK抑制剂等，可以抑制癌症细胞生长、减缓疾病进展，并提高疗效。
3.细胞信号通路靶向治疗的现状近年来，细胞信号通路靶向治疗已经成为临床肿瘤治疗领域内的一个重要研究热点。
目前已经有一些靶向制剂进入了临床应用阶段，并且已经取得了部分成功。
例如，Kinase抑制剂 imatinib 和Gefitinib ，已经在一些固体肿瘤以及白血病等治疗中取得了显著的效果。
除此之外，一些细胞信号通路靶向制剂的合成并不容易，化合物稳定性不高，计算机模拟失效等问题，也为研究者们在这方面带来了一些挑战。
总之，细胞信号通路靶向治疗在战胜癌症、心血管疾病、自身免疫性疾病等方面已经显示出了巨大的潜力和发展前景。
未来，科学家们需要进一步发掘和研究更多针对相关信号通路的靶向制剂，并进行有效性和安全性的临床试验，为人类提供更加有效的治疗方式。
细胞凋亡调控相关的信号转导通路
细胞凋亡调控相关的信号转导通路细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在维持机体内部稳态和发育过程中起着至关重要的作用。
细胞凋亡通过一系列复杂的信号转导通路来实现，其中涉及到多种蛋白质、信号分子和代谢产物的参与。
在这篇文章中，我们将重点讨论与细胞凋亡调控相关的信号转导通路。
1.线粒体途径线粒体途径是细胞凋亡过程中最为重要的信号转导通路之一。
在这个通路中，一些促凋亡因子如Bax和Bak会聚集在线粒体外膜上，形成孔道，导致线粒体膜电位降低和线粒体蛋白质释放。
释放到胞质中的细胞色素C会与凋亡蛋白激活因子-1（Apaf-1）和半胱氨酸蛋白酶-9（caspase-9）结合，形成凋亡体，进而激活caspase-3，引发细胞凋亡。
2.死亡受体途径死亡受体途径是另一条重要的细胞凋亡信号转导通路。
在这个通路中，死亡受体如TNF受体家族成员会与其配体结合，激活受体内部的死亡结构域（DD），进而激活半胱氨酸蛋白酶-8（caspase-8）。
激活的caspase-8可以直接激活caspase-3，引发细胞凋亡。
此外，caspase-8还可以通过裂解Bcl-2家族成员，介导线粒体途径的信号转导。
3.内质网应激途径内质网应激途径是最近被发现的一条与细胞凋亡调控相关的信号转导通路。
在内质网应激的条件下，内质网膜上的蛋白激酶RNA依赖蛋白激酶样内质网激酶（PERK）会被激活，进而磷酸化eIF2α，抑制蛋白质合成。
另一方面，内质网膜上的蛋白激酶激活转录因子CHOP，促进Bcl-2家族成员Bim的表达，进而通过线粒体途径引发细胞凋亡。
4.其他信号转导通路除了以上三个主要的信号转导通路外，还有许多其他信号通路也参与了细胞凋亡调控。
比如细胞周期调控蛋白p53在细胞DNA损伤时会被激活，促进Bax等凋亡相关基因的表达。
另外，一些炎症相关的信号通路如NF-κB也可以通过调控Bcl-2家族成员来影响细胞凋亡的发生。
总的来说，细胞凋亡调控相关的信号转导通路是一个非常复杂的网络系统，其中涉及到多种信号分子的相互作用和调控。
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1 PPAR信号通路：过氧化物酶体增殖物激活受体( PPARs) 是与维甲酸、类固醇和甲状腺激素受体相关的配体激活转录因子超家族核激素受体成员。
它们作为脂肪传感器调节脂肪代谢酶的转录。
PPARs由PPARα、PPARβ和PPARγ 3种亚型组成。
PPARα主要在脂肪酸代谢水平高的组织，如：肝、棕色脂肪、心、肾和骨骼肌表达。
他通过调控靶基因的表达而调节机体许多生理功能包括能量代谢、生长发育等。
另外，他还通过调节脂质代谢的生物感受器而调节细胞生长、分化与凋亡。
PPARa同时也是一种磷酸化蛋白，他受多种磷酸化酶的调节包括丝裂原激活蛋白激酶( ERK-和p38．M APK) ，蛋白激酶A和C( PKA，PKC) ，AM PK和糖原合成酶一3( G SK3) 等调控。
调控PPARa生长信号的酶报道有M APK、PKA和G SK3。
PPARβ广泛表达于各种组织，而PPAR γ主要局限表达在血和棕色脂肪，其他组织如骨骼肌和心肌有少量表达。
PPAR-γ在诸如炎症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和糖代谢调节，以及肿瘤和肥胖等方面均有着举足轻重的作用，而其众多生物学效应则是通过启动或参与的复杂信号通路予以实现。
鉴于目前人们对PPAR—γ信号通路尚不甚清，PPARs通常是通过与9-cis维甲酸受体( RXR)结合实现其转录活性的。
2 MAPK信号通路:mapk简介:丝裂原激活蛋白激酶（mitogen—activated protein kinase，MAPK）是广泛存在于动植物细胞中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
作用主要是将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞的生物化学反应（增殖、分化、凋亡、应激等）。
MAPKs家族的亚族 :ERKs（extracellular signal regulated kinase)：包括ERK1、ERK2。
生长因子、细胞因子或激素激活此通路，介导细胞增殖、分化。
JNKs(c-Jun N-terminal kinase)包括JNK1、JNK2、JNK3。
此亚族成员能使Jun转录因子N末端的两个氨基酸磷酸化而失活，因此称为Jun N末端激酶(JNKs)。
物理、化学的因素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子调节此通路。
P38 MAPKs：丝氨酸/络氨酸激酶，包括p38 α、p38β、p38γ、p38δ。
p38 MAP K参与多种细胞内信息传递过程 ,能对多种细胞外刺激发生反应,可磷酸化其它细胞质蛋白,并能从胞浆移位至细胞核而调节转录因子的活性来改变基因的表达水平 ,从而介导细胞生长、发育、分化及死亡的全过程。
ERK5:是一种非典型的MAPK通路，也叫大MAPK通路，只有一个成员。
它可被各种刺激因素激活。
不仅可以通过磷酸化作用使底物活化，并且通过C端的物理性结合作用激活底物。
3 ERBB信号途径:ErbB 蛋白属于跨膜酪氨酸激酶的 EGF 受体家族成员。
ErbB 的命名来源于在禽红白血病 B( v-Erb-B) 发现的 EGF 受体的突变体,因而 EGF 受体亦称为“ ErbB1”。
人源 ErbB2 称为HER2, 特指人的 EGF 受体。
ErbB 家族的另外两个成员是 ErbB3 和 ErbB4, 它们是通过同源克隆技术被发现的。
ErbB2、 ErbB3 和 ErbB4 分别编码相对分子质量为 185 × 103、 160 × 103和 180 × 103的蛋白酪氨酸激酶。
ErbB 受体的结构包括胞外结合区结构域( 含有两个保守的半胱氨酸富集区) 、一个跨膜结构域、一个酪氨酸激酶结构域以及 C-末端结构域。
ErbB2 的酪氨酸激酶区与 EGF 受体相比有高达 80% 的同源性, 在总体上同源性达到 50% 。
而且, EGF 受体、ErbB2 和 ErbB4 在结构上更为相似, 与 ErbB3 则有较大差异。
ErbB 蛋白之间需形成同源或异源二聚体后才能与 NRG 结合。
ErbB2( HER2/neu) 缺乏能够使其激活配体, NRG1介导 ErbB2 受体的活化需 ErbB3或 ErbB4 的参与, 形成异源性二聚体, 所以 ErbB2 又称为共受体。
ErbB3 虽然能与 NRG 结合, 但是其本身只有很低的激酶活性。
在 ErbB2 的协同作用下,这一活性可提高 100 倍。
所以 ErbB3 必须依赖异源二聚体的形成通过反式酪氨酸磷酸化激活。
而ERBB4 既可以与 ERBB2、 ERBB3 形成异源二聚体,也可以自身形成 ERBB4/ERBB4 同源二聚体。
二聚体的形成并不是一个随机的过程, 如含有 ErbB2 的二聚体倾向于形成 ErbB2/ErbB3 或 ErbB2/ErbB4 异源二聚体, 它们与NRGs 的亲和力超过了其他类型的二聚体。
与 NRG 结合后 ErbB 形成同源或者异源二聚体, 二聚体细胞内的酪氨酸残基发生自身磷酸化, 触发了一个复杂的连续分子间的相互作用。
磷酸化位点可以与一些接头蛋白结合, 如生长因子受体结合蛋白 2、 Shc、 Sos、磷脂酶 Cγ、磷脂酰肌醇 3激酶( phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K ) 的 p85 亚基和Src, 从而引起了下游信号级联反应, 如 PI3K /Akt、促分裂素原活化蛋白激酶( mitogen-activatedprotein ki-nases, MAPK) /Ras/Erk1/2、磷脂酶 Cγ和成簇黏附激酶, 进而直接改变细胞质中的反应进程和基因表达。
其中 MAPK 和 PI3K 信号通路最为重要, 并且两条通路有着相似的作用。
4 泛素—蛋白酶体途径( upp ): 蛋白质的降解是一个精细控制的过程，首先有待降解的蛋白质被一种多肽（称之为泛素）所标记，接着这些蛋白质进入细胞的蛋白酶复合体中，蛋白酶复合体是一个上下有盖的圆桶状酵素，它们如同细胞的垃圾桶，专门负责蛋白质的分解及再循环利用，泛素在这一过程中释出讯号，让蛋白酶复合体分辨出有待降解的蛋白质泛素—蛋白酶体途径( upp )由泛素( ubiquitin, ub)以及一系列相关的酶组成。
除泛素以外还包括4 种酶家族:泛素活化酶( ubiquitin - activating enzyme, E1 ) 、泛素偶连酶( ubiquitin - conjugating enzymes, E2 s)也称泛素载体蛋白( ubiquitin -carrier protein) 、泛素-蛋白连接酶( ubiquitin - ligating enzymes, E3 s)和蛋白酶体(proteasome) 。
蛋白的泛素化和去泛素化都需要多种酶介导, upp既有高度底物多样性又具有针对不同调控机制的多样性。
由泛素介导的蛋白水解过程,分为2个阶段。
第一阶段:多个泛素分子与靶蛋白共价结合。
首先,泛素经泛素活化酶E1 活化,泛素上76位的Gly与泛素活化酶上特殊的Cys残基形成一个高能硫酯键,并伴有ATP水解; 然后,通过转酯作用,泛素从泛素活化酶转移到泛素结合酶E2 的Cys上,形成泛素结合酶-泛素;最后,在泛素连接酶E3 参与下,泛素又从泛素结合酶转移到受体蛋白(靶蛋白)的Lys 残基上,形成泛素- 靶蛋白,使靶蛋白发生泛素化。
多个遍泛素分子重复地附加到靶蛋白上,则形成分枝的多Ub链。
泛素共有7个Lys残基,在多聚泛素链结构中,其中一个泛素的C - 末端Gly与相邻的泛素之间通过Lys48、Lys63或Lys29连接。
第二阶段: 靶蛋白在26 s蛋白酶体的作用下,由泛素介导的蛋白水解过程。
经泛素活化的底物蛋白被展平后,通过两个狭孔,进入26 s蛋白酶体的催化中心,蛋白降解在20 s蛋白酶体内部发生。
进入26 s蛋白酶体的底物蛋白质被多次切割,最后形成3～22个氨基酸残基的小肽。
5 溶酶体:溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。
主要化学成分为脂类和蛋白质。
溶酶体内富含水解酶，由于这些酶的最适pH值为酸性，因而称为酸性水解酶。
其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。
由于溶酶体外面有膜包着，使其中的消化酶被封闭起来，不致损害细胞的其他部分。
否则膜一旦破裂，将导致细胞自溶而死亡。
溶酶体可分成两种类型：一是初级溶酶体，它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构，因此它本质上是分泌泡的一种，其中含有种种水解酶。
这些酶是在租面内质网的核糖体上合成并转运到高尔基囊的。
初级溶酶体的各种酶还没有开始消化作用，处于潜伏状态。
二是次级溶酶体，它是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行或已经进行消化作用的液泡。
有时亦称消化泡。
在次级溶酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细胞外。
吞噬泡有两种，异体吞噬泡和自体吞噬泡，前者吞噬的是外源物质，后者吞噬的是细胞本身的成分。
溶酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。
大分子物质经内吞作用进入细胞后，通过溶酶体消化，分解为小分子物质扩散到细胞质中，对细胞起营养作用。
第二个方面的作用是自体吞噬作用。
溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。
第三个作用是自溶作用。
在一定条件下，溶酶体膜破裂，其内的水解酶释放到细胞质中，从而使整个细胞被酶水解、消化，甚至死亡，发生细胞自溶。
细胞自溶在个体正常发生过程中有重要作用。
如无尾两栖类尾巴的消失等溶酶体的生物发生:溶酶体的形成是一个相当复杂的过程，涉及的细胞器有内质网、高尔基体和内体等。
比较清楚的是甘露糖-6-磷酸途径（mannose 6-phosphate sorting pathway）：溶酶体的酶类在内质网上起始合成，跨膜进入内质网的腔，在顺面高尔基体带上甘露糖6-磷酸标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡，最后还要通过脱磷酸才成为成熟的溶酶体．大多数溶酶体的酶在寡糖链上含有甘露糖，在顺面高尔基网络转变成甘露糖-6-磷酸。
新形成的溶酶体的酶通过高尔基复合体，在高尔基体反面网络与膜受体结合后被包进溶酶体分泌小泡，通过出芽形成自由的分泌泡。
通过H+-质子泵调节溶酶体分泌小泡中的pH，使溶酶体的酶同受体脱离，受体再循环，溶酶体酶脱磷酸后成为成熟的初级溶酶体。
6吞噬体:吞噬体是一类病毒，原指细菌病毒，近年来发现真菌、藻类都有吞噬体。
吞噬体体积微小，只有在电子显微镜下才能看见，是一种非细胞结构的生命，只有进入宿主细胞才具有生命特征，并具有寄主专一性。
吞噬体结构简单，包括蛋白质外壳和包裹在蛋白质内的遗传物质——一个核酸分子（DNA或RNA）。
在遗传上研究得比较清楚的是大肠杆菌的T系吞噬体，其外形一般呈蝌蚪状，只相当于他的寄主大肠杆菌体积的1/1000，每个吞噬体大约是由等量的蛋白质和核酸组成。
吞噬体展示是一种非常有效的体外筛选技术。