细胞凋亡也与细胞内信号转导有关。线虫是研究这些问题的好材料。它的细胞内细胞凋亡机器中有三个主要成分，即促进凋亡的CED-3，CED-4和抑制凋亡的CED-9。CED-3是一个Caspase，即一种可以在专一性的天冬氨酸残基后面切开某些蛋白质的半胱氨酸蛋白酶。CED-4和CED-3结合后就将CED-3激活；而CED-9与CED-3结合后却使CED-3钝化。在正常情况下，它们三个成为复合物，使得CED-3处于失活状态。在接受细胞凋亡刺激时，CED-9从复合物上解离下来，CED-3被激活，细胞凋亡。哺乳动物中有一套类似的基因家族。其中，Caspase与CED-3相似；Apaf-1与CED-4同源；Bcl-2家族则与CED-9起一样的作用。当然，它们之中也有一些差异。 在细胞外则有专门的传感器，即“死亡受体”。它们接受特殊的死亡配体发来的凋亡信号，并将信号传递给死亡机器。这些受体可以在结合配体后几秒钟内就激活死亡Caspase，并在几小时内引起细胞凋亡。死亡受体属于肿瘤坏死因子受体基因超家族。它们有富含半胱氨酸残基的细胞外域，还含有一个与之类似的胞内域，叫做“死亡域”，死亡域使死亡受体能够承担死亡机器中重要成员的作用。已经知道的死亡受体有CD95(即Fas或ApoI)、TNF RI(即p55或CD120a)、DR3(即Apo3)、DR4、DR5等，NGFR也有死亡域。它们的配体有CD95L、淋巴毒素等等。 这些受体与其配体的结合和其后介导的信号转导通路就造成细胞凋亡。比如，CD95和CD95L结合在三类生理性细胞凋亡中起着非常重要的作用。即（1）在免疫应答完成后，外周血中激活的，成熟的T细胞的消除；（2）细胞毒性T细胞和天然杀伤细胞杀死病毒感染的细胞或者肿瘤细胞；（3）在“免疫特区”，如眼睛中杀死发炎的细胞。CD95L是一个同源三聚分子，每个三聚体可以结合三个CD95分子。二者结合后就发动了最终导致细胞凋亡的细胞内信号转导通路。首先是这种结合使三个受体的死亡域聚集在一起；然后，一个也含有死亡域的接头蛋白，即FADD通过自己的死亡域与成簇的受体死亡域结合。而FADD还有一个“死亡效应域”，它与Caspase-8的同源域结合。再后，Caspase-8就激活其下游的效应Caspase，如Caspase-9，哺乳动物中一种与CED-3功能相同的使细胞凋亡的酶，使细胞凋亡。可见，整个过程与信号转导通路何其相似乃尔！更有趣的是，FADD在TNFR1、DR3、DR4等细胞凋亡信号转导通路中都发挥作用，而且这些过程似乎与c-Jun 的N端激酶(JNK)的激活有关。看来，几个死亡受体所用的信号转导元件是一样的，但是，由受体到Caspase的通路有所不同。其中的分子组分还有待阐明。 由此可见，细胞的生也好，死也好，都要受到信号转导的调节，信号转导的作用真是无处不在啊！ 五 信号转导与记忆和学习
作为高级神经活动的记忆与学习是所有生物与生俱有的一种本领，但是，它们又是可以诱导和训练的。记忆与学习不仅是生物适应周围环境，以求生存的一种重要能力，而且是生物本身素质的一种反映。21世纪生命科学，乃至整个自然科学界的一个重大课题就是阐明记忆和学习的机理。对学习和记忆机理的研究最先是用电生理方法进行的。现在用基因转染，基因重组和基因剔除等技术，构建了各种基因有变异的动物，使这种研究可以深入到基因表达的水平。信号转导与记忆的关系恐怕也是通过信号转导对基因表达的调节控制来实现的。
