细胞信号传导:原理和机制
Cell Signaling:
principles and mechanisms
作者:Wendell Lim, Bruce Mayer, Tony Pawson
索书号:Q257/L732/2015/Y
ISBN: 978-0-81534-244-1
藏书地点: 武大外教中心
这本书讲述的是细胞信号的原理和组成部分,所有已知的基础信号过程。它为本科生和研究生提供了必要的概念工具,以理解细胞用来沟通的令人眼花缭乱的一系列途径。
通过强调共同的设计原则,组成部分和逻辑,驱动所有的细胞传导过程,这本书提供了一个概念框架,学生可以通过这个理解如何数以千计的不同的信号蛋白质相互作用形成了巨大的相互连接的网络。
作者完成了对细胞信号转导基础知识的有效介绍,通过对特定信号通路,进行细节上的可理解的和非常全面的描述。细胞信号转导主要关注于信号转导的生物化学和生物物理原理,它将为高年级本科生在系统生物学的进一步研究提供坚实的基础。清晰的图形演示结合清晰的文本意味着对任何人来说,这本书都是一个很好的工具,从本科到经验丰富的研究人员。
细胞信号是一个非常复杂的课题,作者在合成细胞信号的主要主题和以逻辑的方式呈现这些信息方面做了大量的工作。然而,这本书并不深入,也不适合对细胞信号有透彻理解的学生。这是一本为高等本科生准备的伟大的书,因为它帮助连接不同的单一路径成更简单的总体原则,然后可以用来理解新的路径。
这部专著作为教学资源非常成功,它向研究生介绍了细胞信号转导的基础和基本机制。这本书所描述的包括分子和过程会影响细胞,组织和机体功能的各个方面。这本书之所以影响深远的另一个原因是,作者的兴趣和专业知识重叠,并且分享了写作内容(尽管鲍森在2013年过世了),使之具有连贯一致的声音和风格,不像专门用于传达不同主题的信号转导的纲要。这本书的作者是由每个领域的杰出人物组成。
第一个主要部分(第2-9章)描述了整个生物界用于信号传递的分子结构和原理。第2章对蛋白质相互作用的原理和机理进行了必要的综述。这导致冗长的第3章,描述了信号蛋白,包括受体,激酶,磷酸酶,G蛋白,GEF和GAP,以及典型的MAPK途径中的那些。这些角色也将在其他章节中进行详细讨论。第4章讨论翻译后修饰(磷酸化,泛素化,组蛋白乙酰化和甲基化)。
第5章,信号分子的亚细胞定位,是本章的一个示例,如果不使用本书,可能不会以统一的方式在概念上进行论述。在第6章中,作者描述了第二个受体蛋白,包括cAMP,cGMP,IP 3和钙,而第7章则提供了有关信号传导中脂质的出色章节。与我刚开始使用GPCR时的第一门课程相反,作者选择了在第8章中介绍了跨膜(GPCR,RTK,门控通道)的信息传递,而此前只是粗略地提到过它们。第9章,受调节的蛋白质降解,提供了一个主题的另一个例子,该主题的重要性在整个课程中分配或在碰碰运气的基础上讨论时可能会失去。以协调的方式讨论了泛素介导的蛋白酶体降解和caspase介导的细胞死亡途径。
在第二部分(第10-12章)中,作者开始将演奏者及其组成部分的集合组装成简单到更复杂的调节信号转导途径和网络。首先以非常连贯和独特的方式讨论细胞信号系统。在第10章中重点介绍了信号蛋白的模块化体系结构(有效域组织),这是这种组织的好处的一个主要例子。了解具有相似功能的蛋白质通常具有共同的结构域,可以使蛋白质结构的复杂性降低一些。
第11章,由信号设备和网络进行的信息处理,它专门讨论了作为信息处理单元的信号系统,以及如何通过分子逻辑门(AND,OR,NOR,XOR等)集成多个输入和输出,以及如何使用正反馈和负反馈以及前馈调制器来调制输出信号的强度和时间特性。他们将这种计算机和电子电路设备的观点与细胞中的实际分子途径系统联系起来。
第12章,细胞如何做出决策,提供了选定途径的非常详细的视图,包括视觉,PDGF信号传导,细胞周期和T细胞信号传导。这些是上一章之后学生可以访问的顶点应用程序。我们能够以积极的进度完成本书,但并未涵盖第12章中的特定主题。相反,我们涵盖了神经信号的基础,这是许多学生(尤其是健康前学生)非常感兴趣的主题。在许多人希望学习神经科学的时代。
第13章,研究信号蛋白和网络的方法,这部分包含以下部分:蛋白质的结合,动力学,结构和光谱分析,使用免疫沉淀,印迹,酵母双杂交,FRET分析和蛋白质-蛋白质相互作用作图扰动网络的方法(击倒,敲除以及小分子的抑制和激活)。紧随其后的是九页的术语表,其词汇量应能使任何教师理解该领域的教学和学习难度。
本书中充斥着数字(交互卡通,蛋白质结构表示,小型和复杂的信号网络)和表格。这些对教师和学生都非常有帮助。这些图形和表格(作为合格的讲师)可以作为PowerPoint在发布者的网站上使用。该书还包含由Cell Signaling Technologies创建的双面“信号转导途径”海报。给定文本的组织结构,通常以较早的方式介绍的主题在以后的特定情况下会多次重新引入。例如,术语GPCR在第49页上首次使用,但在整本书中又出现了50次。相比之下,G蛋白首先在第8页上介绍,但其后续使用仅限于第3章和第4章。
作为一名在生物学领域具有中等背景的研究生,我发现细胞信号传导是学习和理解细胞检测刺激物并产生适当反应的必不可少的资源。在规模和持续时间上。信号传导单元不是将章节基于特定的途径或一组传导途径,而是将章节围绕在各种看似无关的信号级联中发现的常见元素。例如,第4章着重于翻译后修饰的使用以促进信号转导事件。这种方法使得对信号传导机制以及与每种机制相关的特定属性有了直观的了解,从而使细胞能够处理信息并以连贯的方式做出响应。这种学习为理解复杂的,相互交织的信号传导途径奠定了坚实的基础,这些信号通路经常出现在研究出版物和高级文章中。
细胞信号传导这本书中的文字清晰,透彻且非常详尽。因为信号转导涉及许多蛋白质,第二信使等,所以途径的描述可能冗长且难以概念化。幸运的是,每个文本描述都带有一个简化的风格化图形,该图形提供了所讨论的途径或特定信号事件的易于理解的概述。图形标题是进一步的资源,并且提供了详细信息。当学习构成新途径的组件交互时,这些图解说明及其随附的标题是必不可少的。
总体而言,这本书对细胞信息传导的基本原理,途径和过程进行了全面的阐述和说明,而又没有百科全书那样繁琐。它使读者对细胞对多种细胞外信号(激素,生长因子和分化诱导剂等)反应的机制,以及细胞如何应对某些压力(如DNA损伤)并维持的机制有了清晰的认识,还包括了稳态或引发细胞死亡(细胞凋亡)。例如,考虑到葡萄糖摄取和利用在控制糖尿病中的重要性,仅从胰岛素受体的非常狭窄的窗口来说明受体蛋白。同样,鉴于自噬在细胞对营养剥夺的反应中非常重要,令人失望的是,没有找到关于此过程以及雷帕霉素复合物1(TORC1)的靶标或磷脂酰肌醇3激酶的Vsp34类如何调节其启动的讨论。
信号转导课程是涵盖整个现代化学领域的许多深入的半学期课程之一(其他课程包括化学生物学,药物化学,电化学,电池和传感器)。这些课程都能够为学习者提供了继续研究生物分子结构,功能,热力学和动力学的基础知识。如果从上述第二个角度来看课程,则其他拥有更多传统化学课程的学生也具有相关的背景。该书从介绍性章节开始,概述了信号传导,并介绍了诸如节点,输入,输出,编写器和擦除器之类的术语,以简化在单个蛋白质节点和连接的节点网络中的信号传导过程。然后,作者将文本分为两个主要部分。这种结构使这本书能够作为一本教材很好的给学生传授。
《细胞信号传导:原理和机制》一书于2015年由Garland Science Press s出版,作者是Wendell Lim, Bruce Mayer, Tony Pawson。
《细胞信号传导:原理和机制》一书中,专家研究人员介绍了用于研究信号传导的技术和方法。主题非常密集且范围广泛,读者可以将本书分为13个容易理解的章节,从逻辑上讲,该章节分为四个主要部分(从目录中不明显)。第1章概述了本书的范围,定义了一些基本原理和术语,并提供了有关如何思考蜂窝信号网络的组织和操作的指南。第2–9章详细解释了有助于个体反应和途径的分子成分和分子机理,其主题被利用时在不同细胞类型中以及对不同刺激的各种变化。这些章节不仅涵盖分子参与者及其作为细胞内重要组成部分的功能特点,而且还正确地关注于设计原理,逻辑电路,组件的模块化是几乎所有细胞信号转导过程的共同点。第10-12章讨论了更高阶的问题,涉及信号传导过程的演变,不同的信号传导途径如何组织,整合和相互影响,以及信号传导系统的行为如何从组成部分的潜在生物物理特性中显现出来,以及他们必须在其中运作的环境。第13章提供了非常有用的方式,介绍了用于询问细胞信号,信号蛋白,信号输出和信号网络的研究方法。该卷有许多有用且做得很好的示意图(鲜艳的斑点相互之间做着有趣的事情)。
《细胞信号传导:原理和机制》一书从各个方面讲解了细胞信号传导的基础内容和研究方法,旨在为想要进一步研究细胞信号传导的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《细胞信号传导:原理和机制》一书作为分子生物学专业研究读物,观点新颖独到,内容饱满详实、语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点:
1、本书分为五个部分,既讲解了细胞信号传导过程的基础知识,还讲解了深入研究细胞信号传导的方法和技术,是一本应用性很强的书籍,对于想要学习如果研究细胞信号传导的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。在每章的末尾发现问题,并通过发布者的网站为学习者提供答案。
2、每个部分都分为很多的小章节,每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写,因此,本书讲解既详细又专业,我们能够从中了解到细胞信号传导相关的专业知识以及最新的前沿进展。如上所述,所有章节末尾的问题过于笼统,可以根据信号转导研究文献撰写问题来加以改进。在第3章之后紧接放置第13章,研究信号蛋白和网络的方法,这也将使本书结构更加紧密。在破译相互作用基因组的复杂性时,应将更多的讨论和问题专门用于解释Western印迹,下拉法和免疫沉淀测定法。第12章可能会受益于神经信号传导这一部分,这是对神经科学越来越感兴趣的学生的巨大兴趣。同样,第9章,受调节的蛋白质降解,将从炎症小体对蛋白酶激活的治疗中受益。最后,应该讨论使用免费程序(例如COPASI和Cell Designer)进行信号传导途径的数学建模。那些采用本书的人可以轻松地包括他们自己的补充材料来解决这些问题。
总的说来,《细胞信号传导:原理和机制》一书为想要了解细胞信号传导研究方法的人员提供了清晰的导读路径,作为分子生物学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。总之,我们强烈推荐这本书给希望教授信号传导协调一致课程的教师。它可以用作高年级本科生或研究生的教科书,并为每篇研究论文提供适当的补充。对于希望重新了解这一复杂领域的教师来说,这也是一个巨大的资源。它可以用于支持系统或化学生物学的现代课程,但不能作为主要教材。从学生的角度来看,本文有助于确定介导信号通路的分子事件中的常见模式。这为直观理解途径提供了基础,从而可以更好地理解文献中发现的复杂途径。助于加深对细胞功能的了解。
总体而言,作者在细胞信号传导:原理和机制方面的经验非常积极并且富有成效。作为目前的医学生,我发现通过首先识别“细胞信号转导”中介绍的常见信号转导,可以更好地学习研究生级细胞生物学和生物化学课程中教授的许多复杂的信号转导途径。
关于作者
温德尔·林(Wendell Lim)是加州大学旧金山分校(University of California, San
Francisco)细胞和分子药理学教授。他研究的主要焦点是蛋白质相互作用域的结构和机制,以及这些成分用于构建复杂细胞信号系统的逻辑。
Bruce Mayer是康涅狄格大学健康中心的遗传学和发育生物学教授。他的小组目前的工作重点是描述和操纵酪氨酸激酶介导的信号转导途径。
Anthony Pawson(已故),是多伦多大学医学遗传学和微生物学系的高级研究员和研究主任,他的研究重点是分子解剖和蛋白-蛋白相互作用在信号转导中的功能意义。
本书目录:
第一章:细胞信号导论
第二章:蛋白质相互作用的原理和机制
第三章:信号转导酶及其变构调节
第四章:翻译后修饰在信号转导中的作用
第五章:信号分子的亚细胞定位
第六章:第二信使:小的信号中介
第七章:膜、脂质和修饰它们的酶
第八章:膜间的信息传递
第九章:调控蛋白降解
第十章:信号蛋白的模块化结构和进化
第十一章:信号设备和网络的信息处理
第十二章:细胞如何做决定
第十三章:研究信号蛋白和网络的方法
术语表
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生