信号转导手册-G蛋白、发育生物学中的信号转导
Handbook of Cell Signaling
作者:Ralph A. Bradshaw , Edward A. Dennis
出版:科学出版社
索书号:Q257/D236(2)/2010/V.5Y
ISBN: 978-0-12-374147-9
藏书地点: 武大外教中心
细胞或生物体具有生命和活力的前提是它们能够与外界进行物质、能量和信息的交换。物质与能量是较为容易理解的,而信息交流一般要通过其他物质体现形式表现出来——即“信号转导”,确切的说是指细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)结合,引发引发细胞内的一系列生物化学反应,蛋白质的相互作用,直至起始细胞生理反应所需基因表达的过程。该转导系统调节纤细胞的生长、分化、代谢、适应、凋亡等各种功能活动。
“信号转导”一词是从20世纪80年代末才在生物学文献中出现并开始广泛使用的。之后,与信号转导相关的科学论文数量迅速增加,位列热点科学研究论文统计之首。细胞信号转导是指细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)结合,引发细胞内的一系列生物化学反应以及蛋白间相互作用,直至细胞生理反应所需基因开始表达、各种生物学效应形成的过程。现已知道,细胞内存在着多种信号转导方式和途径,各种方式和途径间又有多个层次的交叉调控,是一个十分复杂的网络系统。
高等生物所处的环境无时无刻不在变化,机体功能上的协调统一要求有一个完善的细胞间相互识别、相互反应和相互作用的机制,这一机制可以称作细胞通讯(Cell Communication)。在这一系统中,细胞或者识别与之相接触的细胞,或者识别周围环境中存在的各种信号(来自于周围或远距离的细胞),并将其转变为细胞内各种分子功能上的变化,从而改变细胞内的某些代谢过程,影响细胞的生长速度,甚至诱导细胞的死亡。
这种针对外源性信号所发生的各种分子活性的变化,以及将这种变化依次传递至效应分子,以改变细胞功能的过程称为信号转导(Signal Transduction),其最终目的是使机体在整体上对外界环境的变化发生最为适宜的反应。在物质代谢调节中往往涉及到神经-内分泌系统对代谢途径在整体水平上的调节,其实质就是机体内一部分细胞发出信号,另一部分细胞接收信号并将其转变为细胞功能上的变化的过程。所以,阐明细胞信号转导的机理就意味着认清细胞在整个生命过程中的增殖、分化、代谢及死亡等诸方面的表现和调控方式,进而理解机体生长、发育和代谢的调控机理。
随着信号转导研究的不断深人和各种信号转导通路的阐明,信号转导的理论知识和方法已经深人到生命科学的各个学科和领域,并且极大地推动了这些学科的发展。例如细胞生物学、发育生物学、免疫学、神经科学与脑科学等,这些学科不仅是生命科学的前沿学科,同时也是信号转导研究的热点。另外,信号转导系统也是癌症、动脉硬化、心肌肥大、组织纤维化,以及各种炎症性疾病和神经退行性疾病的病理发生基础。国际市场调查资料表明,大部分畅销药的作用靶点是膜受体、核受体,或一些离子通道等信号系统成分。因此,深人了解信号转导的分子机理将有助于提高预防和治疗疾病的能力。以细胞与环境相互作用机制为目标的细胞信号转导研究一直是生命科学研究中的最基本、最广泛,而又最复杂的研究内容。
细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激,经细胞内信号转导系统转换,从而影响细胞生物学功能的过程。水溶性信息分子及前列腺素类(脂溶性)必须首先与胞膜受体结合,启动细胞内信号转导的级联反应,将细胞外的信号跨膜转导至胞内;脂溶性信息分子可进入胞内,与胞浆或核内受体结合,通过改变靶基因的转录活性,诱发细胞特定的应答反应。
随着研究的深人,人们发现信号转导系统并非单一的垂直型的一些信号通路,而是高度有序且复杂的网络系统,不同成分、不同途径之间存在着相互调节、相互协同、相互制约的关系。在这个网络中,只要一种成分发生变化,我们完全可以想象它的后果——牵一发而动全身。细胞信号转导机制的复杂性和多样性既令人振奋,又让人挠头。特别是现代生物学技术突飞猛进的发展、高通量系统性的。组学"研究手段的应用,使研究结果信息量的处理和解析成为破解生物学机制的瓶颈。的确,无论是原核细胞还是真核细胞,单细胞生物的活动就包含了细胞对营养物质、增殖信号等的识别和应答,而多细胞生物体又更为复杂,到了高等真核生物,细胞信号转导不仅体现在细胞水平,还扩展到组织、器官及整个生物体对各自所在环境信号的综合反应和应答机制上。
因此,全面了解信号转导系统中复杂的组分和它们之间的所有联系至关重要。由Ralph A. Bradshaw 教授和Edward A. Dennis教授主编的这部《信号转导手册》(第二版)由科学出版社引进到国内,这部手册是集信号转导基本知识和最新进展的一部好书,在知识性、条理性、系统性、前沿性及权威性等方面都具有独到的优势,对所有从事生命科学和医学研究的科研工作者、教师和研究生而言,都是不可多得的好助手。多年以来,许多细胞信号转导方面的参考书都受限于编写内容的组织和条理性,其复杂性和交叉性有时令读者却步。该书围绕信号从细胞外膜——细胞质——细胞核——最终引起细胞反应"的过程为贯穿各章节内容的主线,由外及里分别介绍了“经典”信号转导的各个基本组分和和信号转导通路,同时介绍了源于细胞内的非经典信号及诱发的分子事件,为传统的细胞信号转导赋予了新的概念。本书为原著中的第5册,着重介绍了G蛋白和发育生物学中的信号转导。
本书目录:
导读版第5卷
G G蛋白
197.G蛋白的信号转导基本原则、分子多样性及其行为的结构基础1597
198.在原子分辨率下的异三聚G蛋白信号1615
199.异三聚体G蛋白的体内功能1621
200.共价修饰对G蛋白的调节1629
201.G蛋白偶联受体、信号保真及细胞转化1635
202.通过Gz传导的信号1649
203.Gα0的效应物1655
204.异三聚体G蛋白的单ADP核糖基化1665
205.G蛋白阶二聚物信号的特异性1673
206.G蛋白信号调节者(RGS)超家族1683
207.化学趋向性中的G蛋白信号1705
208.在G蛋白信号通路中可逆的棕榈酰化作用1713
209.G蛋白在味觉转导中的行为1721
210.由异三聚体G蛋白调节的突触融合1727
211.通道的G蛋白调节1735
212.Ras蛋白与癌症1741
213.细胞内定位对Ras蛋白功能的影响1745
214.R-Ras在细胞生长中的作用1753
215.RanGTPase细胞作用与调节1763
216.Rac GTPase对NADPH氧化酶的调节1773
217.Rac和Rho在细胞周期进程中的作用1781
218.Cdc42及其细胞功能1785
219.组织中谷氨酰胺转移酯酶一种独特的GTP结合/GTPase1795
220.ADP核糖基化因子在膜转运中的作用1803
221.酵母小G蛋白的功能酵母中细胞极性的分子基础1813
222.法尼基转移酶的抑制剂1819
223.Rho家族靶点的结构1827
224.RHoGEF的结构特征1843
225.小GTP结合蛋白的结构思考1849
226.Mx蛋白有着抗病毒活性的高分子量
H 发育信号
227.Wnt/βcatenin/Fgf之间的相互作用与在侧线形态生成中的趋化因子信号1867
228.Wnt信号在发育中的作用1873
229.Hedgehog信号在发育与疾病中的作用1879
230.钙对脊椎动物左右轴发育的调节1885
231.LIN-12/Notch信号诱导、侧向特异性及与EGF/Ras通路的互作1891
232.Notch信号的蛋白降解激活配体内吞与机械转导1897
233.BMP在发育中的作用1905
234.神经营养因子在发育中的作用1913
235.不同生物学反应中背景依赖的VEGF信号机制1919
236.血管内皮生长因子及其受体血管发育中的信号转导1927
237.成纤维生长因子受体在发育与疾病中的信号1939
238.受体蛋白酪氨酸磷酸酶在轴突路径导航中的作用1949
239.神经生长椎导向中的吸引与排斥信号1955
240.脊椎及无脊椎动物中的Semaphorin蛋白及其受体1961
241.在胚胎脊髓发育中调节细胞命运的信号通路1967
242.黏附互作的钙粘蛋白调节1975
243.通过Smad1磷酸化实现的BMP.RTK及Wnt信号的整合1989
邹娟 武大生科院 硕士研究生