| 科学家描绘细胞内信号回路图 |
|
|
| 百科知识 2006-08-09 |
研究者通过对由不同受体调控的细胞信号途径之间相互作用的评估，出人意料地为我们揭示出了这些网络之间发生交互作用的基础性分室功能和简易性。
如果不仔细斟酌的话，甚至一单个受体的信号传导途径都能看起来令人恐怖，因为有着多重性的输入、输出和调节控制点。那尽管是实情，但对于这种存在于数百种不同信号途径之间的复杂关系来说，研究者有望可能从中获得什么有意义的启示呢？即使以二进制情形为例——想象一下，一行光开关控制着一系列不同的灯，其中每个开关触发器都能使得一个房间变得分外明亮或者黑暗——仅仅几十个输入信号就会导致一百多万种不同的组合。但是，实际情况很可能是更为混乱，其中来自于一个信号途径的输出将直接影响其它受体的行为。
不管混乱与否，这确实是多机构细胞信号联盟(AfCS)为何要聚集在一起来回答的问题；在《自然-细胞生物学》杂志上新近发表的一篇文章中，来自于美国德州大学西南医学中心的研究者Rama Ranganathan及其同事，他们也隶属于AfCS，介绍了这方面的试验。他们目的是在信号加工过程之间对相互作用进行特征分析，而这些加工过程由22个不同受体-配体对引发，总共有231对组合。
他们的切入点从检查每一单个配体对于264.7RAW巨嗜细胞的效果开始，对钙元素流、蛋白质磷酸化和细胞因子生产等结果进行定量分析。获得了这些单一的特征之后，他们继续分析这些成对的引发物，接着将最终获得的结果与以前预测将要在最为简单的“额外”场景中发生的结果进行对比。当获得的结果与以前的预测有显著差异时，他们认为在被刺激的各种途径中存在着一种相互作用，导致了一种更为复杂的输入-输出关系的产生。
这里获得的很多数据和以前已经获得的有关受体信号行为的结果是一致的，但是，Ranganathan及其同事也能够利用这一结果构建一些关于途径交互作用的新假说。比如说，已经观察到一致性的协同行为，它们源于和那些引发钙离子运动的配体以及引发cAMP生产的配体之间产生的协同刺激，他们因此就能够开发出一个可进行试验测试的模型来检验这一行为，因而在调控这种相互作用中可对一种关于蛋白质激酶A的潜在角色进行鉴定。
每一被研究的配体，在生产细胞因子的调节过程中都至少会和一个其它的配体发生协同性的交互作用，虽然甚至有几个配体对这些过程并没有显示出独立的效果。研究者发现，他们能够将已有的数据整理成相对较小的数据串，从中他们观察到在细胞因子生产过程中，在不同类型的配体之间发生了相似的协同行为。比如说，Toll样受体和G蛋白偶联受体之间的协同刺激，在分析六种细胞因子时，始终会导致一种特定类型的生产和抑制行为的发生，相比之下，Toll样受体的刺激行为，仅仅能导致这六种细胞因子产量的增加。
Ranganathan及其同事假定存在着一种“交互作用剂”，他们将这种命名解释为“一种信号回路”，可以将不同类型的配体-受体激活途径特定性地连接在一起，以便获得特殊的协同效应。他们建议，对这些交互作用剂进行鉴定，已经被证明对于正确理解细胞的信号过程是十分必要的。“在这些成对的组合被考虑进去的情况下，在最终调节细胞输出时，配体就开始显示出它们对外界的依赖性这一特征来，”这些研究者总结说，“确实，获得的数据表明，很多输入配体的基本活动，与其说是对细胞输出的直接控制，倒不如说是对其它信号系统的调节。”
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
