分子生物学---11蛋白质磷酸化和信号转导
细胞信号转导中的蛋白质磷酸化机制
细胞信号转导中的蛋白质磷酸化机制细胞信号转导是细胞内外信息的传递过程，起到调控细胞功能和生理过程的关键作用。
在这个过程中，蛋白质磷酸化是最为普遍和重要的一种修饰方式。
蛋白质磷酸化发生在细胞内这个高度有序的环境中，通过蛋白激酶和蛋白磷酸酶的配合工作实现。
蛋白质的磷酸化是指磷酸根（Pi）与蛋白质上亲酸性基团（如羟基（OH-），酚醇基（ROH），胺基(R-NH2）等）发生酯化反应形成的酯键。
这种酯键的形成和断裂是通过一系列的酶类调控的。
其中，最重要的酶就是蛋白激酶和蛋白磷酸酶。
蛋白激酶是一类能够催化蛋白质磷酸化反应的酶，可以将磷酸基转移到蛋白质上。
它们被分为两大类：酪氨酸激酶（TK）和丝氨酸/苏氨酸激酶（ST/TK）。
酪氨酸激酶主要磷酸化酪氨酸残基，而丝氨酸/苏氨酸激酶主要磷酸化丝氨酸和苏氨酸残基。
蛋白磷酸酶是一类催化蛋白质磷酸化反应反应反应的酶，可以将磷酸基从蛋白质上去除。
根据催化机理和对底物的特异性有所不同，蛋白磷酸酶也被进一步分为四类：酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脯氨酸磷酸酶和双稳态磷酸酶。
在信号转导过程中，细胞通过激活或抑制特定的激酶和磷酸酶来进行蛋白质磷酸化反应。
一个传统的信号转导路径包括：信号分子（如激素）结合目标受体->激活受体激酶活性->磷酸化下游信号分子（如激酶或转录因子）->进一步调控下游基因表达或细胞功能。
蛋白质磷酸化机制的重要性体现在以下几个方面：1.调节酶活性：磷酸化可使一些酶的活性增加或减少，从而调节该酶对底物的亲和力和催化效率。
这种调节通常是可逆的，藉此调控生命的适应性和可塑性。
2.调节蛋白质相互作用：磷酸化可以调节蛋白质与其他蛋白质的相互作用。
例如，磷酸化可以改变蛋白质的结构和电荷分布，从而调节蛋白质的亲和力和特定结合的能力。
3.信号的传递和放大：蛋白质磷酸化是信号的传递和放大的重要环节。
一个信号分子磷酸化多个下游蛋白质，这些下游蛋白质进一步传递或放大这个信号，使其得到全面响应。
生物体内蛋白质磷酸化及其影响研究
生物体内蛋白质磷酸化及其影响研究蛋白质是生命的基本分子之一，它们扮演着多种生物学过程的角色，例如，酶催化、细胞信号转导、细胞骨架、代谢途径等等。
磷酸化是蛋白质分子中最常见的修饰，它可以影响蛋白质的功能、稳定性、定位，并调节多种信号传导通路。
一、蛋白质磷酸化的定义磷酸化是指在蛋白质分子的氨基酸残基上附加一个磷酸基团(-PO4)，通常利用高能分子磷酸化底物酶进行，底物酶也被称为蛋白激酶。
靶蛋白质的氨基酸序列通常包括谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等，它们的磷酸化状态很关键，这也是细胞信号转导过程中最基本的途径之一。
二、蛋白质磷酸化作用的机制蛋白质磷酸化的机制在一定程度上取决于特定酶对特定氨基酸残基的选择性。
例如，蛋白激酶C(add text in AI interface)选择性磷酸化丝氨酸、蛋白激酶G可以磷酸化苏氨酸、RET蛋白激酶可以磷酸化酪氨酸。
通过这些特异性的酶修饰特定氨基酸残基，可以对蛋白质的功能和性质进行调节。
三、蛋白质磷酸化的生物学意义蛋白质磷酸化具有多种生物学功能，例如：1. 原科特罗夫效应：磷酸化会导致蛋白质的分子结构发生改变，从而增强蛋白质的活性和稳定性。
2. 信号转导过程中的调节：通过酶特异性对特定氨基酸残基进行磷酸化，可以调节多个信号通路中的关键蛋白质，从而调节细胞的分化、增殖、凋亡等生物学行为。
3. 蛋白质的定位：磷酸化也可以影响蛋白质的亲水性和亲疏水性，从而调节蛋白质的分布。
4. 代谢通路调节：蛋白质磷酸化还可以调节代谢途径中的酶反应速率和酶活性，从而影响底物的浓度和代谢产物的积累。
四、现代研究中的新进展随着分子生物学、生物化学等学科的迅速发展，研究者们可以利用质谱分析、蛋白质芯片等高通量技术对蛋白质磷酸化现象进行研究。
近期的研究表明，蛋白质磷酸化与多种疾病的发生、发展密切相关。
例如，心血管疾病、炎症、神经系统疾病等都可以通过调节蛋白质磷酸化状态，影响进程的发展。
研究者们还可以通过设计特定的激酶抑制剂、激酶靶向抑制剂等来精确地调节蛋白质的磷酸化状态，这些药物对于治疗多种疾病具有潜在的治疗效果。
蛋白质的磷酸化与信号转导
蛋白质的磷酸化与信号转导在细胞内，蛋白质磷酸化是一种常见的化学修饰方式，通过磷酸化作用，可以调控蛋白质的活性、位置、互作等特性，进而影响细胞内的信号转导过程。
本文将探讨蛋白质磷酸化与信号转导之间的关系，以及这种修饰机制对细胞功能的影响。
一、蛋白质磷酸化的概述蛋白质磷酸化是一种在细胞中广泛发生的化学修饰方式，通过将磷酸基团（PO4）结合到蛋白质分子的氨基酸残基上，改变蛋白质的性质和功能。
常见的磷酸化位点包括丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）残基。
磷酸化修饰是由蛋白激酶（protein kinase）催化的，而蛋白磷酸酶（protein phosphatase）则可以去除这些磷酸基团。
二、蛋白质磷酸化与信号转导信号转导是指细胞内外信号的传递与转导过程，确保细胞能够及时做出响应。
蛋白质的磷酸化在信号转导中起着重要的作用。
当外界刺激（如荷尔蒙、生长因子等）到达细胞表面受体时，会引起受体聚合或构象变化，进而激活相应的酪氨酸激酶。
此时，激酶会磷酸化特定的底物蛋白，从而传递信号并触发下游的生物效应。
蛋白质磷酸化的信号转导机制可以分为两类：直接激活型和级联激活型。
直接激活型机制中，磷酸化直接影响底物蛋白的功能，如激活或抑制其酶活性。
级联激活型机制中，磷酸化作用会导致一系列的修饰和调节步骤，进而介导信号传导到细胞内的不同部位。
三、蛋白质磷酸化调控的生物效应蛋白质磷酸化的调控可以影响多种生物效应，包括细胞周期调控、基因转录调节、细胞凋亡、细胞增殖等。
例如，细胞增殖的调控往往伴随着信号转导通路的激活，而蛋白质的磷酸化是这一过程中不可或缺的关键步骤。
磷酸化修饰可以激活或抑制蛋白质的酶活性，从而介导细胞周期的进行。
另外，蛋白质磷酸化还可以调节蛋白质的亚细胞定位和相互作用。
磷酸化作用可以导致蛋白质结构的变化，从而影响蛋白质的定位和与其他蛋白质的相互作用。
这种调控方式在细胞信号转导通路中起着至关重要的作用，确保蛋白质在特定的细胞区域发挥正确的功能。
分子与细胞生物学中的信号传导机制
分子与细胞生物学中的信号传导机制细胞是生命的基本单位，而信号传导机制是维持细胞正常功能和调节细胞活动的关键过程。
在分子与细胞生物学中，了解信号传导机制的原理和调控对于揭示生命的奥秘具有重要意义。
本文将介绍分子与细胞生物学中的信号传导机制，并着重讨论其在细胞生物学中的重要性。
信号传导是细胞内外信息交流的过程，它通过一系列分子相互作用和信号转导途径来实现。
信号传导的机制可以分为激素信号传导、神经信号传导和细胞-细胞信号传导等多种类型。
激素信号传导是通过激素分泌和激素受体结合，进而引发内部信号级联反应，最终调节细胞生理功能。
神经信号传导则是通过神经元之间的突触传递神经冲动来实现，从而传导信息并调控相关细胞和组织的活动。
细胞-细胞信号传导是指细胞间通过细胞间连接物质的运输和相互作用来传导信息的方式。
信号传导的调控机制非常复杂，多种分子参与其中并相互作用。
其中最为重要的是荷尔蒙和蛋白质激酶两大类分子。
荷尔蒙作为一种信号分子，通过与细胞表面的受体结合来触发信号传导，从而调节细胞功能和生物过程。
荷尔蒙的结合引起受体的构象变化，并激活相应的信号级联反应，最终导致细胞内信号的传递和转导。
蛋白质激酶作为调控信号传导的重要因素，可以将多种信号转化为细胞内的生化反应。
蛋白质激酶具有复杂的结构和多种调控机制。
在信号传导过程中，活化的蛋白质激酶磷酸化底物蛋白，从而改变它们的结构和功能。
蛋白质磷酸化作为一种常见的信号转导方式，在细胞生物学中起着重要作用。
除了蛋白质激酶，还有一些其他分子如G蛋白偶联受体（GPCR），核激活因子（NRF）等也参与了信号传导的调控。
信号传导的调控不仅与生理功能息息相关，还与疾病的发生和发展密切相关。
例如，信号传导的异常会导致细胞的增殖、凋亡、分化和迁移等异常，进而导致肿瘤的发生。
因此，研究信号传导机制对于揭示疾病发生的机理，找到相应的治疗策略具有重要意义。
在细胞和分子生物学领域中，研究信号传导机制的方法也非常多样。
分子生物学试题试卷3
一、名词解释1.SD序列（Shine-Dalgarno sequence）：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。
SD序列在细菌mRNA起始密码子AUG上游7-12个核苷酸处，有一段富含嘌呤的碱基序列，能与细菌16SrRNA3’端识别，帮助从起始AUG处开始翻译。
2.E位点：是脱氨酰tRNA(deaminoacyl-tRNA)离开A位点到完全从核糖体释放出来的一个中间停靠点，只是作暂时的停留。
当E位点被占据之后,A位点同氨酰tRNA的亲和力降低,防止了氨酰tRNA的结合,直到核糖体准备就绪,E位点腾空,才会接受下一个氨酰tRNA3.P位点：即肽酰tRNA位点(peptidyl-tRNA site), 又叫供位(donor site), 或肽酰基位点,主要位于大亚基, 是肽基tRNA移交肽链后肽酰tRNA所占据的位置, 即与延伸中的肽酰tRNA结合位点。
4.A位点：即氨酰基位点，是与新掺入的氨酰tRNA(aminoacyl-tRNA )结合的位点，又叫受位(entry site)，主要位于大亚基，是接受氨酰tRNA的部位5.Kozak序列：是位于真核生物mRNA 5’端帽子结构后面的一段核酸序列，通常是ACCACCAUGG，它可以与翻译起始因子结合而介导含有5’帽子结构的mRNA翻译起始。
对应于原核生物的SD序列。
6.内部核糖体进入位点：缩写IRES，是一段核酸序列，它的存在能够使蛋白质翻译起始不依赖于5‘帽结构，从而使直接从信使RNA（mRNA）中间起始翻译成为可能。
通常来讲，真核生物翻译只能从mRNA的5‘端开始，因为翻译起始必须依赖于5’端的帽子结构。
一般来讲，内部核糖体进入位点通常位于RNA病毒基因组的5’非翻译区（UTR），这样病毒蛋白的翻译就可以不依赖于5‘帽子结构。
7.上游可读框：mRNA前导序列中的可读框，可作为顺式调节元件将mRNA的翻译速率与氨基酸水平相偶联8.分子伴侣：是细胞中一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其它蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构中的组分9.核定位序列(Nuclear localization sequence)：蛋白质的一个结构域，通常为一短的氨基酸序列，它能与入核载体相互作用，使蛋白能被运进细胞核。
细胞信号传导机制中蛋白质磷酸化和去磷酸化的作用研究
细胞信号传导机制中蛋白质磷酸化和去磷酸化的作用研究细胞信号转导是细胞内外部信息传递的过程，其中涉及到众多的蛋白质参与，包括酶、激酶、受体等，这些蛋白质间的相互作用和调控是信号转导的核心。
其中蛋白质磷酸化和去磷酸化是细胞信号转导的重要调控方式，在细胞中发挥着重要作用。
1. 蛋白质磷酸化的作用蛋白质磷酸化是将磷酸基（PO4）2-与特定的氨基酸残基（如丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸）连接而形成的化学键。
磷酸化可以发生在特定的氨基酸残基上，使其电性发生改变，从而导致蛋白质的构象改变，进而改变蛋白质的稳定性、活性、局部构象等。
磷酸化还可以改变蛋白质的定位和相互作用方式。
例如，钙离子依赖性激酶在Ca2+的刺激下会发生磷酸化，并与靶蛋白相互作用，起到调节细胞活动的作用。
2. 蛋白质去磷酸化的作用蛋白质去磷酸化是指酶将已磷酸化的蛋白质分子上的磷酸基清除掉，还原成未磷酸化状态的过程。
蛋白质去磷酸化与磷酸化相反，对蛋白质活性的调控同样重要。
许多类似于丝/苏氨酸蛋白酶磷酸酯酶（PP1/2）和丝/苏氨酸蛋白酶磷酸酯酶（PPM）的去磷酸化酶，可以刺激与非刺癌细胞生长相关的基质蛋白磷酸化。
另外，蛋白质去磷酸化酶对神经元活性调节、热休克蛋白的表达和抗细胞应激反应同样发挥着重要的作用。
3. 细胞功能调控中蛋白质磷酸化机制的应用在细胞内，蛋白质磷酸化机制发挥着多种生物学功能。
其中，最突出的实例是蛋白激酶的调节，它可以直接影响各种细胞过程，包括信号传递、细胞增殖、凋亡和转录调控等。
酶促或非酶促酶的特异性磷酸化阶段是蛋白激酶之间的重要区别，即使如同 MAPK 中的重合酶素 1 (MEK1) 和 MEK2 之间的结构相似性也存在一些差异。
这使这些酶大大增加了肽激酶菌株之间的不同性，并允许它们在调节各种细胞过程时发挥不同的作用。
4. 细胞功能调控中蛋白质去磷酸化机制的应用与蛋白质磷酸化的相对刺激性相比，蛋白质去磷酸化在细胞调控中发挥着较为温和的作用。
分子生物学名词解释
一. 名词解释1. C值及C值反常反应：所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNAの总量。
真核细胞基因の最大特点是它含有大量の重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质の非功能DNA所隔开，这就是C值反常现象。
2. 半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开分为两股单链，各自为模板按碱基互补规律，合成与模板互补の子链。
子代细胞のDNA，一股从亲本完全接受过来，另一股则完全从新合成。
两个子细胞のDNA碱基序列一致。
3. 复制叉：复制中のDNA分子，末复制の部分是秦代双螺旋，而复制好の部分是分开の，由两个子代双螺旋组成，复制正在进行の部分呈丫状叫做复制叉。
4. 冈崎片段：在DNA复制过程中，后滞链の合成先按5’-3’合成若干不连续の小片段，然后再连接成完整の链。
这些小片段最早由冈崎发现。
5. 单链DNA结合蛋白：结合单链DNAの蛋白，在复制中维持模板处于单链状态并保护单链完整。
6. 半不连续复制：前导链连续复制而随从链不连续复制，就是复制の半不连续性。
7. 引发体：复制の起始含有解螺旋酶.DNA C蛋白.引物酶和DNA复制起始区域の复合结构称为引发体。
8. DNA损伤：在复制过程中发生のDNA突变体称为DNA损伤。
9. AP位点：能识别受损核酸位点の糖苷水解酶，它能特异性切除受损核苷酸上のN-B 糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶の位点，统称为AP位点。
10. 转座子：是存在于染色体DNA上可自主复制和位移の基本单位。
11. 端粒酶：在真核生物复制终止后，催化染色体端粒延伸の酶。
由端粒酶RNA端粒酶协同蛋白，端粒酶逆转录酶等几部分组成。
12. 基因突变：基因结构改变而引起の遗传信息の改变，从分子水平上来看，突变就是DNA碱基序列の改变。
13. 错义突变：由于碱基对の取代，使原来可以翻译某种氨基酸の密码子变成了另外一种氨基酸密码子の突变。
14. 无义突变：在蛋白质の结构基因中，一个核苷酸の改变可能使代表某个氨基酸の密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提前终止，合成无功能の或无意义の多肽，这种突变称为无义突变。
分子生物学名词解释大题目了解部分(精)
(2 DNA连接酶:催化DNA中相邻的5′磷酸基与3′羟基间形成磷酸二酯键,使DNA切口封合,连接DNA片段。
个具有自主复制能力的D NA分
子。
45、转录单元:是一段可被RNA
聚合酶转录成一条连续mRNA
链的DNA ,包括转录起始和终
止信号。
46、转录起始位点:是指与新
生RNA链第一个核苷酸相对应
DNA链上的碱基位点,通常为
嘌呤。
47、阻遏蛋白:是指转录调控
系统中调节基因表达产物丰度
的蛋白质,其作用部位往往是
操纵子的操纵区,起着阻止结
构基因转录的作用。
1、掌握原核与真核的转录的差异
(1真核细胞转录时,是只转录编码区外显子的,而内含子不进行转录。而原核细胞没有内含子的
(2场所不同,真核是在细胞核或者是含DNA的细胞器内转录的。而原核细胞是在拟核或者细胞质(质粒转录的(3大多数原核RNA聚合酶的组成是相同的,一种RNA聚合酶几乎负责所有的合成。真核共有三类RNA聚合酶,其结构比大肠杆菌RNA聚合酶更复杂,他们在细胞核中的位置不同,负责转录的基因不同。
9、σ因子:是原核生物RNA聚合酶全酶的一个亚基,是聚合酶的别构效应,帮助聚合酶专一性识别并结合模板链上的启动子,起始基因转录。10、癌:一种无限制向外周扩散,浸润现象。主要特征是发病组织或器官的细胞生长分裂失控,并由原始不为向其他部位散播。如不能控制这种细胞播散,将侵犯要害器官并引起衰竭,最终导致有机体死亡。11、比较基因组学:在基因组图谱和序列分析的基础上,对已知基因和基因组结构进行比较,了解基因的功能,表达调控机制和物种进化过程的学科。
蛋白磷酸化方法
蛋白质磷酸化对于许多生物现象的引发是很必要的，包括细胞生长、增殖、泛素（ubiquitin）介导的蛋白降解等过程。
特别是酪氨酸磷酸化，作为细胞信号转导和酶活性调控的一种主要方式，通常通过引发蛋白质之间的相互作用，进而介导生长因子、荷尔蒙和细胞因子等对细胞膜上受体的信号调控。
然而，酪氨酸磷酸化在细胞的所有磷酸化修饰中所占的比例却非常低。
大概10%的细胞蛋白会受到磷酸化共价修饰，但每100次蛋白的磷酸化修饰中仅有1次酪氨酸基团的修饰。
与大部分细胞中的丝氨酸和苏氨酸磷酸化水平相比，酪氨酸磷酸化的水平估计要低2000倍。
正是由于细胞中酪氨酸磷酸化的水平相当低，才能保证细胞在内外信号的刺激下，作出灵敏的反应，所以研究酪氨酸的磷酸化对于细胞信号的调控和许多重要生物现象的研究具有极为重要的意义，而对发生酪氨酸磷酸化的蛋白质的识别及磷酸化位点的鉴定对揭示细胞过程的调控和药物的作用位点起到非常重要的作用。
研究蛋白质磷酸化的相关方法：磷酸化Western Blot对于信号转导科研来说，抗酪氨酸磷酸化抗体的出现是一个意义重大的事件。
在没有抗酪氨酸磷酸化抗体之前，蛋白质和酶的酪氨酸磷酸化只能通过非常危险的并且很费时的放射性实验来检测。
而利用抗酪氨酸磷酸化抗体，则可以通过Western Blot或其它免疫学方法轻松地检测到磷酸化信号。
常规的检测方法包括：用抗酪氨酸磷酸化抗体在Western Blot上检测内源或外源表达的磷酸化蛋白。
如果目标蛋白的含量较低，也可利用免疫沉淀的方法先富集发生磷酸化的酪氨酸蛋白，再检测目标蛋白的水平。
抗酪氨酸磷酸化抗体也常用于检测在不同处理的条件下，细胞内总的酪氨酸磷酸化水平的变化情况，作为许多细胞生物现象的一个重要指标。
我们都知道如果需要检测某一个目标蛋白的某一特定位点的磷酸化状态，可以选用该蛋白特定位点的磷酸化特异性抗体。
但由于我们研究的通常是新的磷酸化位点，或者这些蛋白特定位点的磷酸化抗体效果不够好，我们不得不自己制备磷酸化抗体。
分子生物学名词解释
一，基本概念1．C值矛盾(C value paradox)C值：某生物单倍体基因组DNA的总量。
C值大小往往与种系进化的复杂性不一致的现象，即基因组大小与遗传复性之间没有必然的联系，某些较低等的生物C值却很大。
生物进化程度高低与C 值不成明显相关（非线性）亲缘关系相近的生物C值相差较大。
2．内含子（intron）：结构基因中可转录但在mRNA成熟之前又被剪切的核苷酸区段，即DNA与成熟mRNA中的非对应区段，结构基因在DNA中的氨基酸非编码区间隔基因中的间隔区。
3．外显子（Exon）：DNA上与成熟mRNA对应的核苷酸区段，结构基因在DNA中氨基酸编码区。
4．冈崎片段：DNA复制不连续合成链中形成的短DNA片段。
5．操纵子：操纵子是由在功能上彼此相关的几个结构基因和控制区构成。
后者包括启动子和操纵基因操纵子只在原核生物中存在，操纵基因受调节基因产物的控制。
6．RNAi（RNA干涉/扰）通过双链RNA（dsRNA）介导特异性降解靶mRNA，使同源的靶基因发生沉默，即序列特异性转录基因沉默（PTGS），从而诱使细胞表现出特异基因缺失的表型。
RNA现象普遍存在于从真菌到植物，从无脊椎动物到哺乳动物的各种生物中。
7.无义突变DNA的突变引起mRNA中密码子改变为一种终止密码，蛋白质合成提前终止，产生不完整的，无正常活性肽链。
8.同义突变密码子的第三个碱基突变，不改变编码氨基酸（沉默突变）9.错义突变DNA的突变引起mRNA中密码子改变为编码另一种氨基酸的密码。
密码子的第一，二为碱基改变导致对应的氨基酸改变。
10.DNA半保留复制DNA在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链，这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全一样。
因此，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式呗称为DNA的半保留复制。
11.DNA半不连续复制前导链的连续复制和后随链的不连续复制在生物界是有普遍性的，因而称之为DNA的半不连续复制。
蛋白质磷酸化与肿瘤发生的关系
蛋白质磷酸化与肿瘤发生的关系蛋白质磷酸化在许多细胞过程中都有重要作用，如信号转导、细胞增殖、凋亡等。
但它在肿瘤发生和发展中也扮演了特殊的角色。
磷酸化是指将磷酸基团（PO4）添加到氨基酸残基上，通过改变蛋白质的构象和功能来调控细胞活动。
磷酸化酶和磷酸化酶抑制剂磷酸化的生物活性与两种主要的酶有关：激酶和磷酸酶。
激酶是添加磷酸基团的酶，而磷酸酶则是移除磷酸基团的酶。
这两种酶在肿瘤发生中均发挥重要作用。
在癌症细胞中，激酶往往过度表达，而磷酸酶则表达不足。
因此，研究者们致力于开发针对激酶和磷酸酶的抑制剂，以期在治疗癌症方面得到重要突破。
肿瘤的磷酸化调控网络在肿瘤形成过程中，许多细胞信号通路中的磷酸化酶和激酶会被发生突变，从而导致信号通路的改变。
这种改变可能促进细胞增殖或抑制细胞凋亡。
例如，在Ras-MAPK信号通路中，科学家观察到Ras的突变与多种癌症的发生有关。
Ras突变导致下游激酶（如c-Raf和MEK）过度活化，从而加速细胞的增殖。
另一方面，p53基因的突变会导致细胞凋亡通路被抑制，从而使细胞免受程序性死亡的影响。
磷酸化调控网络的深入了解有助于揭示肿瘤细胞增殖和抗癌治疗的机制。
肿瘤免疫疗法中的蛋白质磷酸化在肿瘤免疫疗法中，蛋白质磷酸化也扮演了重要的角色。
磷酸化酶和激酶的活性会影响肿瘤细胞的免疫识别和杀伤。
研究表明，通过阻断成功率低的磷酸化位点，可以提高肿瘤特异性T细胞的数量和活性，从而实现癌症的免疫治疗。
总体而言，蛋白质磷酸化与肿瘤发生和发展密切相关。
通过深入研究肿瘤细胞信号通路中的磷酸化调控机制，科学家们有望揭示肿瘤的病理机制，开发新的治疗方法，并提高肿瘤免疫疗法的成功率。
分子生物医学寻找细胞间信号转导通路
分子生物医学寻找细胞间信号转导通路细胞是生命的基本单位，而细胞间的相互作用和通信是维持生物体正常功能运转的关键。
分子生物学技术在揭示细胞间信号转导通路方面发挥了重要作用。
本文将对分子生物医学在寻找细胞间信号转导通路方面的应用进行介绍。
细胞间的信号转导通路是细胞内外信号通过细胞膜传递进入细胞内部，引发一系列的生化反应，从而调控细胞的生理行为和命运。
这些通路对维持细胞正常功能、发育和疾病的发生发展起着重要作用。
为了深入了解这些信号转导通路的机制，分子生物学技术被应用于从分子水平上解析和揭示这些通路。
在分子生物学中，蛋白质是信号转导的关键分子。
首先，我们需要确定受体蛋白和配体之间的相互作用关系，这可以通过免疫共沉淀、酵母双杂交等技术来实现。
例如，免疫共沉淀技术通过利用特定抗体将受体蛋白与其配体结合，然后通过共沉淀蛋白质复合物来研究蛋白质之间的相互作用关系。
酵母双杂交技术则能够定量分析蛋白质间的物理相互作用，以及相互作用的强度。
另一个重要的分子生物学技术是RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）。
RNAi技术能够靶向降低特定基因的表达水平，并通过观察基因的敲除效应来推测其在信号转导通路中的作用。
通过RNAi技术，研究人员可以选择性地抑制潜在的信号分子，并通过观察细胞的响应来推测信号通路的组成和功能。
近年来，高通量测序技术的发展为解析信号转导通路提供了新的手段。
转录组学在揭示信号通路中的基因表达调控方面扮演着重要角色。
通过利用高通量测序技术，我们可以对上千个基因在不同条件下的表达进行定量分析，从而研究信号通路对基因表达的调控作用。
此外，整合蛋白质与转录组测序数据，可以更全面地了解信号转导通路中的网络结构和调控机制。
除了上述技术外，分子生物学还可以利用质谱法、凋亡和增殖分析等方法来研究信号转导通路。
质谱法可以用来分析蛋白质翻译后修饰的情况，如磷酸化、乙酰化等，从而推测信号转导通路中激活的蛋白质。
蛋白磷酸化调控的分子机制及在细胞信号转导中的作用
蛋白磷酸化调控的分子机制及在细胞信号转导中的作用随着细胞生物学和分子生物学的发展，研究人员对于蛋白质结构和功能的认识不断深入。
其中，蛋白磷酸化是一种广泛存在于生物体内的调节机制。
通过这种机制，细胞可以调控蛋白质结构和活性，最终实现细胞信号传递和调节细胞代谢的功能。
本文将介绍蛋白磷酸化的分子机制及其在细胞信号转导中的作用。
一、蛋白磷酸化的基本概念和机制蛋白磷酸化是一种化学反应，指的是在蛋白质分子中，一个或多个氨基酸残基的羟基或其他活性官能团被磷酸化。
在这个过程中，一个磷酸基团被转移至目标蛋白质的氨基酸残基上，从而改变其结构或活性。
目前已知的氨基酸残基可以被磷酸化的有丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、酪氨酸（Tyr）等。
其中，磷酸化位点在蛋白质中的位置和数量不同，磷酸化可以是单个氨基酸残基的磷酸化，也可以是多个氨基酸残基的磷酸化。
蛋白磷酸化是一种高度具有特异性的反应。
这得益于细胞内存在许多蛋白激酶和蛋白磷酸酶，它们能够识别和选择性地催化特定的氨基酸残基的磷酸化或去磷酸化反应。
这种特异性使得蛋白磷酸化具有极大的调节作用。
通过调节蛋白磷酸化水平，细胞可以精细地控制蛋白质结构和功能，从而实现细胞代谢和信号传递的最终效应。
二、蛋白磷酸化在细胞信号转导中的作用细胞内外环境变化可以引起细胞内信号分子不同途径的激活，进而影响到细胞生理和代谢功能的改变。
这种信号转导通常涉及到复杂的蛋白质网络，其中蛋白磷酸化调控在其中发挥着重要的作用。
下面我们将从三个方面探讨蛋白磷酸化在细胞信号转导中的作用。
1.细胞增殖和凋亡信号通路细胞增殖和凋亡是生物体内最基本的调节过程之一。
对这些过程的调节需要涉及多个信号分子和信号通路，其中蛋白磷酸化在其中起到了关键作用。
以凋亡信号通路为例，已知在这个过程中包括一系列蛋白质结构和功能变化，其中包括千变万化的蛋白磷酸化状态。
研究表明，在多个细胞凋亡调控通路中，磷酸化和去磷酸化过程扮演着重要角色。
分子生物学复习题
复习题第一章绪论1. 什么是分子生物学？什么是医学分子生物学？2. 分子生物学发展史分为哪几个主要阶段？各个阶段的主要标志是什么？3. 我国科学家在生物化学与分子生物学领域取得哪些重大成就？第二章基因1. 首先证明DNA是遗传物质的科学家是谁？他做了什么实验？发表论文的时间？2．何谓顺反子？原核与真核的转录单位各属于哪一种顺反子？3. 何谓结构基因？原核与真核结构基因的结构的根本区别是什么？4. 何谓基因表达？5. 何谓转录？转录过程中DNA的2条链如何命名？6. 何谓内含子？何谓外显子？何谓GT-AG规则？7. 何谓转录单位？8. 原核结构基因（以乳糖操纵子为例）上游有哪些调控序列？9. 真核RNAPII启动子有哪些类型？何谓启动子序列组合？10. 何谓顺式作用元件？何谓反式作用因子？11. 真核RNAPⅢ的启动子的特点是什么？12. 核酸的基本组成单位是什么？13. DNA双螺旋模型是何人、何时建立的？当时这一模型的意义何在？14. 何谓半保留复制？15. RNA可能成为遗传物质吗？举例说明。
16. 遗传信息如何从DNA传递到蛋白质？17. 原核与真核结构基因的主要区别是什么？18. 基因突变的产生原因是什么？其主要类型有哪些？第三章基因组1. 何谓基因组？原核生物、病毒、真核生物的基因组是如何组成的？2. 何谓C值？何谓C值反常？3. 原核生物、病毒、真核生物的基因组各有哪些特点？4. 何种RNA病毒的基因组可以直接作为翻译模板？5. 何谓RNA病毒的复制和转录？6. 何谓原病毒？7. E.coli染色体的特点是什么？8. 什么是原核基因组的转录单位？其基本特点是什么？9. 大肠杆菌启动子有哪些类型？10. 大肠杆菌终止子有哪些类型？其特点如何？11. 何谓转座子？12. 细菌转座子有哪些类型？各有哪些特点？13. 转座子插入位点的特点是什么？14. 何谓质粒？为什么质粒能够成为重要的克隆载体？15. 真核基因组包括哪两部分？16. 真核染色质纤维有哪两种？其组成如何？17. 染色质的基本组成单位是什么？它是如何组成的？组蛋白的组成特点是什么？18. 人基因组DNA有哪些主要类型？它们在基因组中所占的百分比是多少？19. 人基因组DNA中的编码序列和非编码序列所占的百分比是多少？20. 重复序列DNA有哪些主要类型？在基因组中所占的百分比是多少？21. 高重复序列DNA有哪些主要类型？中重复序列DNA有哪些主要类型？22. Alu序列的特点是什么？23. 何谓“限制性片段长度多态性（RFLP）”？24. 何谓多基因家族？25. 何谓假基因？第四章基因组核酸的复制1. 什么是复制子？真核生物基因组的复制子数目与原核相比有何区别？2. 何谓半保留复制？何谓半不连续复制？3. DNA复制通常使用的引物是什么？4. 噬菌体 X174 和线粒体DNA复制的特点是什么？5. RNA病毒基因组（dsRNA，正链和负链ssRNA，逆转录病毒）如何复制？6. E.coli的复制起点有哪些特点？7. E.coli的复制如何确保每次细胞分裂仅复制一次？8. 真核细胞如何确保染色体在每个细胞周期仅复制一次？9. 组蛋白有哪些类型？其主要特性是什么？10. 试比较真核与原核生物每个复制叉的前进速度和冈崎片段的长度。
某理工大学生物工程学院《现代分子生物学》考试试卷(1298)
某理工大学生物工程学院《现代分子生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、分析题（5分，每题5分）1. 写出原核表达实验步骤。
答案：原核表达实验步骤如下：（1）按上述式子提取该组织的RNA，反转录为cDNA。
（2）以cDNA为模板，用上述甲基化引物扩增出带酶切位点的A基因片段。
（3）用BamHI和EcoRI分别切割目的桥段和载体，连接酶将A 基因和载体连接起来构成重组质粒。
（4）将重组质粒转入感受态的大肠杆菌BL21中，涂布，根据载体所携带的抗性标记筛选出核酸稳定遗传重组质粒的单克隆。
（5）摇菌、扩大培养，待菌液生长到对数生长期，收集菌体，裂解、收集蛋白质。
（6）将总蛋白制备成溶液通过拱镍柱，由于A蛋白携带有His标签，可以被吸附在镍柱上，然后加缓冲液将吸附在镍柱上的A蛋白洗脱下来，即可得到A蛋白溶液。
解析：2、判断题（55分，每题5分）1. 组蛋白上某些特定的氨基酸残基上的修饰作用（乙酰基化、甲基化和磷酸化）可以降低组蛋白所携带的正电荷。
（）答案：正确解析：真核生物的组蛋白上某些特定的氨基酸往往被共价即便修饰，修饰作用除此以外乙酰基化、甲基化和磷酸化。
所有这些修饰作用都有一个共同作用，即降低组蛋白组蛋白所带的负电。
2. DNA修复系统的作用是保证DNA序列不发生任何变化。
（）答案：错误解析：DNA修复系统的作用是修复已经出现的DNA损伤，但是不能保证DNA序列不发生任何变化。
3. nick和gap的含义是不同的，前者指DNA的单链中有较小的缺失，后者仅是断开了一个磷酸二酯键。
（）答案：错误解析：nick指仅是断开了一个磷酸二酯键，gap指DNA的单链中有较小的缺失。
4. 凝胶阻滞实验最初是用来对纯化的原核调控蛋白和DNA的互作进行动力学分析。
表观遗传学和磷酸化-蛋白质磷酸化-分子生物学课件.ppt
DNA甲基化修饰决定基因表达的模式，即决定 从亲代到子代可遗传的基因表达状态。
DNA甲基化的部位通常在CpG岛的胞嘧啶
胞嘧啶
DNMT1
S-腺苷 甲硫氨 酸SAM
5-甲基胞嘧啶
胞嘧啶甲基 化反应
真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：
组蛋白甲基化可以与基因抑制有关，也 可以与基因的激活相关，这往往取决于 被修饰的赖氨酸处于什么位置。
组蛋白修饰主要是氨基端的甲基化修饰和(或) 乙酰化修饰，特定组蛋白的氨基酸残基被甲基 化和(或)乙酰化可以最终激活基因的表达，反 之则抑制基因的表达。
特定组蛋白羧基端的泛素化同样影响蛋白质的 降解过程，从而也可调节基因的表达。
(2)糖原合成酶—P—失活
使许多蛋白质磷酸化 (1)核中组蛋白磷酸化—加速核酸的复制，转录。 (2)核糖体蛋白质磷酸化—加速蛋白质合成通性。 (3)使膜蛋白磷酸化—加速物质的转运。
蛋白质磷酸化在细胞信号转导中的作用
(1). 在胞内介导胞外信号时具有专一应答特点。与信号传递有关的蛋白激酶类主要受控于 胞内信使，
根据是否有调节物来分又可分成两大类： 信使依赖性蛋白质激酶（messenger-dependent protein
kinase），包括胞内第二信使或调节因子依赖性蛋白激酶及激 素（生长因子）依赖性激酶两个亚类；非信使依赖型蛋白激酶。
蛋白激酶的催化作用： 使调节酶磷酸化 (1)磷酸化酶激酶—P—激活
基因表达的重新编程
已完全分化的细胞，其基因组在特定条件下经 历表观遗传修饰重建而为胚胎发育中的基因表 达重新编程(reprogramming)并赋予发育全能 性，为胚胎发育和分化发出正确的指令。
蛋白质磷酸化检测技术及其应用
蛋白质磷酸化检测技术及其应用磷酸化是指在蛋白质分子中加入磷酸基团，这种化学反应由丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸等氨基酸进行。
蛋白质磷酸化是调控各种生命过程和信号转导路线的一种主要修饰方式。
磷酸化对蛋白质的结构和功能产生改变，调节其互作和定位，影响代谢、信号传导和细胞增殖等一系列生物学过程。
因此，磷酸化的定量检测在研究蛋白质功能和疾病分子机制中具有重要意义。
本文将介绍蛋白质磷酸化检测技术及其应用。
一、蛋白质磷酸化检测技术1.西方印迹法西方印迹法（Western blotting）是一种经典的蛋白质检测技术，可用于检测蛋白质的表达及其磷酸化状态。
该方法通过将蛋白质分离并定向转移至膜上，然后使用特异性抗体与目标蛋白质结合，最后检测抗体的信号强度以确定蛋白质的表达及磷酸化水平。
它具有较高的灵敏度和特异性，广泛应用于研究生物学、生物化学及分子生物学领域。
2.全蛋白质分析技术全蛋白质分析技术（Proteome）是指对细胞和组织中所有蛋白质进行的全面分析。
目前，质谱技术是全蛋白质分析的主要手段之一。
常用的质谱技术包括同位素标记技术（ICAT、iTRAQ）和标记自由定量技术（SILAC、MSE）。
这些技术能够高通量地检测和定量蛋白质及其磷酸化状态，使用方便且重复性好。
3.免疫组化技术免疫组化技术（Immunohistochemistry）是一种基于抗原与抗体相互作用的检测方法。
它常用于确定磷酸化的蛋白质在细胞、组织和器官中的定位和表达水平。
免疫组化技术可以与图像分析技术结合使用，通过可视化磷酸化的蛋白质来判断它们的表达和分布情况。
二、蛋白质磷酸化检测技术的应用1.癌症诊断癌症是一种由于遗传和环境因素引起的细胞增殖失控的疾病。
蛋白质磷酸化调控着细胞增殖的信号传导，因此一些磷酸化的蛋白质在癌症的发生和发展中具有重要的作用。
磷酸化的p53、Akt、ERK和EGFR等蛋白质与癌症的发生有关系。
定量检测这些蛋白质的磷酸化状态，有助于衡量癌症的风险和分析疾病的发生机制。
蛋白质修饰,甲基化、磷酸化、乙酰化、糖基化、泛素化的作用位点和生物学意义
蛋白质修饰,甲基化、磷酸化、乙酰化、糖基化、泛素化的作用位点和生物学意义蛋白质修饰是指在蛋白质分子上通过共价键连接的化学修饰，它们在细胞内发挥重要的调控作用。
其中常见的蛋白质修饰包括甲基化、磷酸化、乙酰化、糖基化和泛素化。
下面将介绍它们的作用位点和生物学意义：1. 甲基化：甲基化是将甲基基团（-CH3）连接到蛋白质的氨基酸残基上。
常见的甲基化位点包括精氨酸、赖氨酸和谷氨酸等。
甲基化可以影响蛋白质的稳定性、亚细胞定位和相互作用等。
在染色质修饰中，甲基化可以参与基因表达的调控。
2. 磷酸化：磷酸化是将磷酸基团（-PO4）连接到蛋白质的氨基酸残基上。
常见的磷酸化位点包括丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等。
磷酸化可以调控蛋白质的构象、酶活性和亚细胞定位等。
它在细胞信号转导和细胞周期调控中起着重要作用。
3. 乙酰化：乙酰化是将乙酰基团（-COCH3）连接到蛋白质的氨基酸残基上。
常见的乙酰化位点包括赖氨酸和苏氨酸等。
乙酰化可以调控蛋白质的稳定性、亚细胞定位和活性等。
在染色质修饰中，乙酰化可以影响染色质的松弛程度和基因的转录活性。
4. 糖基化：糖基化是将糖基团连接到蛋白质的氨基酸残基上。
常见的糖基化位点包括赖氨酸和酪氨酸等。
糖基化参与细胞表面蛋白的修饰，对蛋白质的稳定性、亚细胞定位和功能等发挥重要作用。
5. 泛素化：泛素化是将泛素蛋白连接到蛋白质的赖氨酸残基上。
泛素化是质量控制和蛋白降解的主要途径之一，它可以标记蛋白质以进行降解或参与信号转导途径。
总之，蛋白质修饰通过改变蛋白质的化学性质和结构，调节蛋白质的活性、稳定性和亚细胞定位等，从而对细胞功能和生物学过程发挥重要调控作用。
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蛋白质磷酸化和信号转导一、蛋白质磷酸化过程和功能1、蛋白质磷酸化p r o t e i n p h o s p h o r y l a t i o n（1）过程：P r o t e i n k i n a s e(蛋白激酶)P r o t e i n p h o s p h o r y l a t e d p r o t e i nA T P A D PP h o s p h a t a s e（磷酸酶）P i（2）主要磷酸化位点（对有-O H的氨基酸进行磷酸化）丝氨酸（S e r）/苏氨酸（T h r）:磷酸化之后电荷发生变化使蛋白质活性改变酪氨酸（T y r）:磷酸化之后通常招募其他蛋白因子，使下游蛋白质活性改变（3）蛋白质磷酸化的功能生物热力学；蛋白质降解；酶活性的调控（激活o r抑制）；蛋白质相互作用2、重要的蛋白激酶（1）C D K s：c y c l i n-d e p e n d e n t k i n a s e周期蛋白依赖性蛋白激酶，属于一组调控细胞周期的S e r/T h r蛋白激酶，和周期蛋白c y c l i n协同作用发挥激酶活性，作用于细胞周期的不同阶段（2）R T K s：R e c e p t o r T y r o s i n K i n a s e受体酪氨酸激酶，是具有酪氨酸激酶活性的受体，如E G F R（表皮生长因子受体）（3）C y t o p l a s m i c P r o t e i n-T y r o s i n e K i n a s e s：非受体酪氨酸激酶，存在于细胞质中，大部分结构中存在S H2、S H3结构域，是磷酸化的结合位点。
如S r c、J A K、F A K等二、信号转导1、信号转导的种类E n d o c r i n e（内分泌）：激素P a r a c r i n e（旁分泌）：神经递质A u t o c r i n e（自分泌）：生长因子2、信号转导的步骤（1）信号分子的合成（2）信号分子释放（3）信号分子传导（4）信号分子与受体结合（5）激活细胞内信号通路（6）细胞内信号传导3、信号转导通路的几个重要的酶蛋白激酶；蛋白磷酸酶；G蛋白偶联受体；离子通道；细胞核受体；转录因子4、信号转导通路的种类及途径（1）细胞内受体介导的信号通路：信号分子一般为激素如孕酮（p r o g e s t e r o n e）、甲状腺素（t h y r o x i n）、维甲酸（r e t i n o i c a c i d）过程：血液中的激素分子从血管中游离出来进入细胞，与细胞质中的受体形成复合物，复合物进入细胞核内对基因的转录表达进行调控。
（2）细胞表面受体介导的信号通路如G蛋白偶联受体、离子通道、R T K s、与酪氨酸激酶相连的受体、有酶活性的受体等主要介绍：a、与酪氨酸激酶相连的受体的信号通路（非受体酪氨酸激酶通路）：配体与细胞膜上的受体相互作用，使单个的受体相互结合形成二聚体并招募细胞质中的酪氨酸激酶，酪氨酸激酶自身发生磷酸化并使受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰，继而以这些磷酸化的酪氨酸为"锚点"，使底物蛋白质磷酸化并激活一系列的细胞内信号通路。
b、R T K s（受体酪氨酸激酶）信号转导过程：受体酪氨酸激酶在没有同信号分子结合时是以单体存在的，并且没有活性；一旦有信号分子与受体的细胞外结构域结合，两个单体受体分子在膜上形成二聚体，两个受体的细胞内结构域的尾部相互接触，激活它们的蛋白激酶的功能，结果使尾部的酪氨酸残基磷酸化。
磷酸化导致受体细胞内结构域的尾部装配成一个信号复合物（s i g n a l i n g c o m p l e x）。
刚刚磷酸化的酪氨酸部位立即成为细胞内信号蛋白（s i g n a l i n g p r o t e i n）的结合位点，可能有10～20种不同的细胞内信号蛋白同受体尾部磷酸化部位结合后被激活。
信号复合物通过几种不同的信号转导途径，扩大信息，激活细胞内一系列的生化反应；或者将不同的信息综合起来引起细胞的综合性应答（如细胞增殖）。
a和b的区别：非受体酪氨酸激酶中的受体没有酪氨酸激酶的活性5、典型的信号转导通路（1）G蛋白偶联受体信号分子：光信号、味道信号、激素、神经递质过程：配体与G蛋白偶联受体作用，使G蛋白激活（Gα亚基游离），激活的G蛋白作用于效应酶，效应酶活化产生第二信使，第二信使激活下游激酶，引起一系列信号转导。
（2）酪氨酸激酶信号通路A、R a s/R a f/M E K/M A P K信号通路：R a s-G D P i n a c t i v e；R a s-G T P a c t i v eB、P I3K/A K T/B c l2信号通路：C、F A K信号通路：注：细胞内信号通路很复杂，互相之间有各种c r o s s t a l k，并不是一个个单一的通路！6、信号转导入核信号转导信号来源基质；配体分子；细胞间直接接触细胞质信号转导及效应骨架蛋白→引起细胞粘附或迁移；细胞核中蛋白→调控D N A合成或基因表达；代谢相关酶→调节细胞代谢；信号转导入核主要调控D N A的合成以及基因表达的上调或下降，下面总结了c A M P信号通路、J A K/S T A T信号通路、N F-κB信号通路及T G F-β信号通路。
①c A M P信号通路：配体→激活与G s偶联的G P C R→活化腺苷酸环化酶（A d e n y l y l c y c l a s e，A C）→c A M P→激活P K A（P r o t e i n k i n a s e A，P K A），释放P K A催化亚基→P K A 催化亚基入核，磷酸化C R E B （c A M P -r e s p o n s e e l e m e n t b i n d i n g p r o t e i n ，C R E B ）→p -C R E B 结合C R E （c A M P -r e s p o n s e e l e m e n ，C R E ），调节相关基因转录*P K A ：蛋白质激酶A ，由两个催化亚基和两个调节亚基组成，在没有c A M P 时，以钝化复合体形式存在。
c A M P 与调节亚基结合，改变调节亚基构象，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基。
活化的蛋白激酶A 催化亚基可使细胞内某些蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化。
*C R E B ：环磷腺苷效应元件结合蛋白，是一种转录因子，133位丝氨酸残基磷酸化后结合C R E ，促进或抑制相关基因表达。
②J A K /S T A T 信号通路J A K -S T A T 信号通路是由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。
这条信号通路主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶J A K 和转录因子S T A T 。
配体激活受体→受体二聚化激活J A K →J A K 磷酸化S T A T →p S T A T 形成二聚体→p S T A T 二聚体进入核内，调节基因表达。
J A K /S T A T 信号通路配体（50个）干扰素（I n t e r f e r o n ，I F N ）、白介素（I n t e r l e u k i n ，I L ）、生长因子（G r o w t h f a c t o r ，G F ）、细胞外基质（E x c e t r a l C e l l u l a rM a t r i x ，E C M ）受体（5个）酪氨酸激酶相关受体（T y r o s i n e k i n a s e a s s o c i a t e dr e c e p t o r，T K R）J A K激酶（4个）J A K1,J A K2,T Y K2,J A K3S T A T家族蛋白（7个）信号转导和转录激活因子（S i g n a l T r a n s d u c e r s a n dA c t i v a t o r s o f T r a n s c r i p t i o n，S T A T）1，2，3，4，5A，5B，6③N F-κB信号通路N F-κB具有明显的抑制细胞凋亡的功能，与肿瘤的发生、生长和转移等多个过程密切相关。
在人类肿瘤尤其是淋巴系统的恶性肿瘤中，常可发现N F-k B家族基因的突变。
在静息的细胞中，N F-κB和IκB形成复合体，以无活性形式存在于胞浆中。
当细胞受细胞外信号刺激后，IκB激酶复合体（IκB k i n a s e,I K K）活化将IκB磷酸化，使N F-κB暴露核定位位点。
游离的N F-κB迅速移位到细胞核，与特异性κB序列结合，诱导相关基因转录。
④T G F-β信号通路T G F-β信号通路调节细胞的生长、增殖、分化、迁移和凋亡等过程，在组织与器官的发生和形成（胚胎发育、骨骼等器官形成）、机体的免疫反应等生物过程发挥重要的功能。
T G F-β信号通路的激活：T G F-β配体与受体结合→受体TβR s磷酸化→活化S m a d s蛋白→信号从细胞膜、胞浆传递到细胞核内→活化S m a d s蛋白进入细胞核，与其他核内因子协同激活或抑制靶基因转录7、信号转导通路的研究方法①胰岛素受体的发现：1、I-125标记胰岛素；2、C r o s s-l i n k i n g胰岛素和其受体I R；3、跟踪纯化I-125标记的蛋白；4、制备I R受体的抗体；5、用抗体纯化I R；6、酶水解蛋白为多肽；7、多肽序列测定；8、合成对应的D N A探针；9、制备c D N A文库；10、用D N A探针发现I R c D N A；11、测序鉴定。
12、表达后检测结合和功能。
②S T A T信号通路筛选模型采用报告基因筛选影响S T A T磷酸化的化合物。
L u c i f e r a s e报告基因系统是检测萤火虫荧光素酶（F i r e f l y L u c i f e r a s e）活性的一种报告体系。
荧光素酶可以催化荧光底物L u c i f e r i n氧化，同时发出生物荧光，通过检测荧光强度推断荧光素酶表达量。
重组载体上装有p S T A T响应元件，结合p S T A T 后启动L u c i f e r a s e基因的表达，加入待测化合物后裂解细胞，再加入荧光底物，比较实验组与对照组测得的荧光强度，判断化合物的活性。
8.信号转导与疾病疾病源于细胞的变化，细胞受信号转导调控。
①肿瘤与信号转导②糖尿病与信号转导胰岛素的信号转导：胰岛素→胰岛素受体（属于受体酪氨酸激酶）→胰岛素受体底物磷酸化→磷酸化磷脂酰肌醇3激酶（P I3K）→磷酸化蛋白激酶B（A k t）→①磷酸化糖原合成酶激酶3（G S K3β），抑制其活性，解除G S K3β对糖原合成激酶的抑制作用；②其他作用（*如激活雷帕霉素靶体蛋白即m T O R）*胰岛素还有R a s M A P K信号转导途径。