细胞信号与通讯

信号转导(signal transduction)

/ SIG-nul tranz-DUK-shun /

想象一个门铃。你在门外按下按钮,可召唤你的声响却发生在屋子深处。中间有一根电线传送电脉冲,再由门铃把它转换成声音。按钮的按压动作本身从未真的进到屋里——进去的是它的'含义',并且一路被传递、被从一种形式转换成另一种形式。信号转导就是细胞版的那根电线和门铃:它把信息从外表面一路接力送进细胞深处,并沿途把它转换成行动。

信号转导是指在细胞表面接收到的信号被逐步转换(转导)成细胞内部反应的过程。通常把它分成三个阶段。接收:配体结合受体。转导:被激活的受体让信息穿过一连串内部分子——蛋白质彼此开启,被称为'第二信使'的小分子化学物质把消息扩散出去——而且往往每一步都把前一步放大。反应:接力最终抵达靶标,细胞采取行动,也许开启一个基因,也许释放储存的产物。'转导'一词的意思不过是把信号从一种形式转换成另一种形式,而这恰恰就是'外侧的化学物质'变成'内侧的化学连锁反应'时所发生的事。

信号转导之所以重要,是因为这里才是细胞真正做决策的地方,也是许多环节可能出错的地方。一条多步骤的通路给了细胞一些位置去放大微弱信号、同时整合好几个信号,并在不再需要时干净利落地把信息关掉。但每一步同样是突变可能把接力卡在'开'状态的地方。许多癌症的成因并不是受体被卡住,而是更下游的某个转导步骤坏了,表现得仿佛信号一直在到来。一个常见的误解是原始配体会一路跑进细胞核;其实它常常根本就没进入细胞——被接力传下去的只是它的含义。

当肾上腺素到达一个肝细胞时,它从未进入细胞内部。相反,它的受体激活一个G蛋白,G蛋白开启一种酶,让细胞里充满第二信使环磷酸腺苷,环磷酸腺苷又激活一些激酶,最终释放出储存的葡萄糖。最初那一个肾上腺素分子,结果释放出了数以百万计的葡萄糖分子。

信号被向内接力并放大;配体本身则停留在细胞外。

原始配体通常根本不进入细胞——被向内接力的只是它的含义,并沿途从一种分子形式转换成下一种。

又称
signal transduction pathway信号传递通路