2 不同类型的磷酸化同时起作用 在信号转导通路中承担磷酸化作用的既有蛋白质酪氨酸磷酸化酶,又有蛋白质丝氨酸/苏氨酸磷酸化酶。虽然,酪氨酸磷酸化在信号转导中起着特别重要的作用,但是,越来越多的实验说明,丝氨酸/苏氨酸磷酸化也是不可或缺的。两种磷酸化同时起作用,两种磷酸化酶在各种信号转导通路上交叉穿梭地催化这些磷酸化反应,是造成细胞内信号转导通路网络的另一个原因。比如,以前只认为酪氨酸磷酸化就足以激活STAT复合物,而近来却证明还要有丝氨酸的磷酸化才能使这种激活得以完成。比如,IFNgamma诱导原单核细胞分化为成熟的巨嗜细胞时,要求包含在转录因子复合物GAF中的STAT1alpha亚基的丝氨酸被磷酸化。而与此同时,这个STAT的酪氨酸磷酸化程度没有丝毫增加。研究表明,与未分化的细胞相比,在分化为单核细胞后,GAF的DNA结合活性也增加了。这个现象说明,GAF发生了双重磷酸化,从而加强了它与DNA的结合能力。又如,响应IFNgamma时,含有STAT1的转录复合物的被激活和响应EGF或IL-6和CNTF时,含有STAT3的转录复合物的被激活,也都需要丝氨酸磷酸化才能达到最大的效率。这些结果强烈地暗示STAT1中存在一个丝氨酸残基,它是MAPK的候选磷酸化位点;在STAT3中也是这样。当然,这些撩人的结果还需要进一步加以证实,特别是要证明这些丝氨酸残基在细胞内的确是MAPK的靶子;MAPK确实与JAK-STAT通路交联,而且参与激活STAT。 最近,有人提出报告,说MAPK的激活,特别是它的一个亚型——调节胞外信号的激酶2(EGK2)的激活与IFNbeta激活STAT蛋白之间有直接的生物化学上的联系。他们用融合蛋白的方法证明,ERK2组成性地与IFNalpha/beta受体alpha亚基的近膜区50个氨基酸残基相互作用。在IFNbeta刺激下,发生了依赖时间的与STAT1alpha结合现象。这些情况究竟是巧合呢,还是这两个蛋白质的确在同一条信号转导通路上发生碰撞?用不能被激活的MAPK蛋白质,即其磷酸化位点产生突变的MAPK,证明它抑制了IFNbeta对含有ISRE DNA元件的基因的激活。这就证明ERK2这种MAPK的确在INFbeta信号转导通路中STAT1alpha上游起作用。 所以,IFNgamma受体下游的信号转导通路需要丝氨酸磷酸化参与,才能最大程度地激活STAT,这不是一个偶发现象,而是信号转导通路中一个极其关键的组成成分。
显然,RTK激活的通路和无催化能力的细胞因子受体激活的通路都利用了共同的、在进化上被证明是成功的方式和组分,这样才能对它们产生的响应进行精细的调节。我们不再认为这些通路是相互排斥的,它们的确是存在于一张网上的。细胞内信号转导通路之间是相互交流,形成网络的。这个网络的一般特点是:(1)它由配体、受体、连接物、激酶和转录因子或复制因子等五大要素组成;(2)组成信号转导通路的分子常常有密切的关系,它们的基因多是一些多基因家族的成员;(3)由关系密切的分子组成的各种各样信号转导通路有重复性;(4)有共享组分的各种因子之间可以在许多水平上进行交流。信号转导通路编织成的这个迷宫,使机体的细胞能够对外来信号作出恰当的反应。


