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信号转导的生物学效应
作者:郑仲承 来源:《生命的化学》 时间:2005-11-20

    2、转录响应的负调节

        因为转录响应的结果往往使细胞发生不可逆的变化,所以细胞对信号刺激产生转录响应抱着十分认真、十分谨慎和十分严肃的态度。在开始时,细胞对信号转导的转录响应常常是暂时性的,即细胞先作出一点点响应,然后,停下来:看一看,这些信号刺激是否继续存在;想一想:是否要继续作出响应,问一问:自已是否已经作出决定,是否已经下死决心,从此一去不复返地发生改变——分裂、分化或者环亡!

        这说明,在应激发生以前,有一个负调机制在起作用。负调作用的机制之一是通过细胞内的蛋白质合成作用合成了一些抑制蛋白,它们与信号转导的响应元件—— DNA或者基因转录因子结合,阻止转录响应的发生。因此,蛋白质合成抑制剂本身可以激活信号转导的转录响应。

        另一个负调机制是磷酸酯酶的作用。它使转录因子去磷酸化而失活。因此,磷酸酯酶是信号转导转录响应的通常抑制剂。

        综上所述,虽然信号转导的转录响应过程繁琐,调节复杂,但是,贯穿所有这些过程与调节机制的一个共同的核心问题就是蛋白质的可逆磷酸化作用。这个作用不仅在信号转导途径的各个步骤和阶段起着作用,特别是在受体的激活或者与受体偶联的蛋白质磷酸激酶的激活;这些激酶的底物以及各种信号子的级联激活过程中起着决定性的作用。而且在转录响应的各个步骤的发生进行过程中起着重要的调节控制作用。所以,认识并掌握这个机制将有利于加深对信号转导的转录响应的理解。

    (二) 信号转导转录晌应的专一性及其调节

        为什么同样的信号刺激作用于不同的细胞可以引发不同的细胞行为变化?为什么不同的信号刺激作用于同样的细胞可以引发类似的细胞反应?其原因就是因为信号转导的转录响应有专一性。所谓信号转导的转录响应的专一性指的是:(l)细胞是如何将给定的信号刺激专一地使至于激活特殊的转录因子的? (2)被专一激活的转录因子是如何使专一基因表达的? (3)不同性质和强度的信号刺激是如何产生不同的转录响应的? 这些都是生命科学研究中的热点问题。

    l,转录因子激活的专一性

        已经知道,不同的信号转导途径可以分享相同的信号分子,特别是信号转导途径中起关键作用的蛋白质激酶和一些通用的转录因子。那么,不同的信号转导途径的特殊性,或者说它们自己的个性是如何维持的呢? 是什么因素控制着一个特殊的转录因子专一地对某一个特殊的信号转导途径作出响应,从而使细胞产生专一性反应的呢?

        看来,这种专一性是靠各个信号转导途径中相互衔接,发生级联反应的信号分子之间的相互作用来维系的。当然,如果信号分子的受体本身就是转录因子,比如细胞核的激素受体,那么,情况会复杂些。

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