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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

        这种专一性产生的机制还是一个迷。破究认为,至少有下列因素参与这种专一性的调节:a,转录因子在细胞核内的浓度梯度。它可以使细胞核内的不同区间有不同的基因表达被激活;b,转录因子在靶基因的调控元件上结合位点数量的多少。转录因子结合位点数量多的基因在转录因子浓度低的细胞核内区间的表达就受到影响。相反,结合位点少的基因就容易被激活;c,转录因子与基因调接元件的相对结合亲和力。可想而知,这种亲和力将严重影响基因转录的激活。结合亲和力低的基因将只在转录因子浓度高的细胞核内区间激活;而结合亲和力高的基因将可以在转录因子浓度低的细胞核内区间激活;和 d,转录因子与其他蛋白质因子的相互作用。有些基因的表达除了需要专一的转录因子外,还需要其他蛋白质因子的参与。后者的产生有时需要积累一定数量的这种专一转录因子后才能进行。所以,只有在信号刺激进行到相当时间后,或者达到相当强度后这些基因才能表达。

        综上所述,信号转导的转录响应是一个复杂的,受诸多因素影响的过程。它既受到先天的遗传程序的调控,也受到后天的细胞内外各种因素的调控。但是,无论如何,转录响应是细胞对信号刺激作出生理反应的根本机制。只有对这个机制深入研究,加以阐明,才能认识和理解信号刺激的作用机制并在实践中加以利用。这是生命科学研究者们一个共同的任务。

    信号转导与细胞增殖

        生长因子刺激处于G0期的细胞时,能够使细胞开始增殖。这个现象是通过细胞内信号转导通路实现的。在受到激素和神经递质刺激时,细胞作出的应答是短时间的细胞内代谢通路的改变。与此不同,细胞对增殖刺激作出应答时需要合成新的蛋白质,并发挥这些蛋白质的功能。这是一种持续时间长的过程。因此,在控制增殖时,基因表达调节系统的作用非常重要。有一些系统对于这种研究很有帮助。

    (一) 原癌基因

        癌基因是在感染细胞后会造成急性白血病或肉瘤的,以RNA作为其基因组的逆转录病毒中发现的。这些基因对病毒本身的复制来说不是必要的,但是它们有使细胞癌变的能力。后来更明白,原来逆转录病毒的癌基因(v-onc)是来自细胞本身的,其产物起着控制细胞增殖或分化作用的基因,叫它们为原癌基因(c-onc)。现在已经分离到60多种原癌基因,据其产物的功能可以将它们分为6大类。A,细胞生长因子;B,具有酪氨酸激酶活性的生长因子受体;C,非受体型的酪氨酸激酶;D,G蛋白;E,丝氨酸/苏氨酸激酶;和F,核内的蛋白质,包括各种转录因子和转录调节因子。它们在信号转导中都起到十分重要的作用。而且,它们需要相互协调才能发挥作用,单靠少数几个是没有用的。

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