在一個(gè)研究項(xiàng)目里有且只有一個(gè)主變量，另外的都是次要的變量。主變量用來(lái)承擔(dān)創(chuàng)新的任務(wù)，次要變量是為了說(shuō)明作用機(jī)制而存在。
定義
狹義的信號(hào)通路是指能將細(xì)胞外的分子信號(hào)經(jīng)細(xì)胞膜傳入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮效應(yīng)的一系列酶促反應(yīng)通路。
廣義的信號(hào)通路不限于胞外到胞內(nèi)的信號(hào)傳遞，甚至不限于單個(gè)細(xì)胞，也包括細(xì)胞間的交互通訊。
信號(hào)作用于細(xì)胞后的結(jié)局：促進(jìn)代謝，細(xì)胞分裂，細(xì)胞分化，細(xì)胞死亡， 或者其他——激活某一種特定的細(xì)胞功能。
信號(hào)通路 三個(gè)基本的構(gòu)成元件：
-
配體和受體
細(xì)胞外的分子信號(hào)一般稱為配體：激素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、 神經(jīng)遞質(zhì)以及其它小分子化合物
配體特異性地結(jié)合到細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的受體
-
蛋白激酶
執(zhí)行磷酸化功能
將 ATP 的磷酸基轉(zhuǎn)移到它們的底物某個(gè)蛋白的特定氨基酸殘基上去，從而快速改變下游蛋白的構(gòu)象
-
最主要的兩類：酪氨酸激酶(PTK)和絲氨酸/蘇氨酸激酶(STK)
酪氨酸激酶：eg.生長(zhǎng)因子受體——胞外段能夠接收信號(hào)，胞內(nèi)有一個(gè)或者多個(gè)特異性的酪氨酸殘基。
絲氨酸/蘇氨酸激酶： MAPK
Western blot 檢測(cè)通路蛋白和磷酸化蛋白的表達(dá)量變化，來(lái)表示通路受到影響的情況
-
轉(zhuǎn)錄因子
對(duì)基因轉(zhuǎn)錄有調(diào)節(jié)作用的蛋白。通路的效應(yīng)器。
-
轉(zhuǎn)錄因子：第三信使
第一信使：胞外的配體
第二信使：配體受體結(jié)合后激活的胞內(nèi)信號(hào)分子(小分子物質(zhì))，有助于信號(hào)向胞內(nèi)進(jìn)行傳遞，主要作用就是活化蛋白激酶
第三信使：轉(zhuǎn)錄因子這一類 DNA 結(jié)合蛋白
通路有 2 類命名方式，一類就是以關(guān)鍵分子來(lái)命名的，還有一類是以表型來(lái)命名的。
常見(jiàn)的信號(hào)通路
1.NF-κB 信號(hào)通路
NF-κBNF 是核因子，κB 是因?yàn)樗芘c免疫球蛋白 kappa 輕 鏈基因的增強(qiáng)子 B 序列特異性結(jié)合，促進(jìn)κ輕鏈基因表達(dá)。
一般情況下，在細(xì)胞質(zhì)中 的 NF-κB 處于失活狀態(tài)，它的二聚體能與一個(gè)抑制蛋白 IkB結(jié)合成三聚體復(fù)合物。
NF-κB 通路已知的主要上游信號(hào)是 腫瘤壞死因子 TNF：有兩個(gè)亞型 TNF-α與 TNF-β
NF-kB 的下游基因包括 CyclinD1 和 c-Myc 這些與腫瘤密切相關(guān)的蛋白，還有 MMP-9，VEGF 等明星分子
其中的明星分子有 p65，p50，IKK，IkB。
2. PI3K/AKT 信號(hào)通路
PI3K/AKT 信號(hào)通路PI3K 是一種胞內(nèi)的磷脂酰肌醇激酶。由調(diào)節(jié)亞基 p85 和催化亞基 p110 構(gòu)成。
PI3K 上游信號(hào)一般是生長(zhǎng)因子受體比如 EGFR，引起二聚體構(gòu)象改變而被激活。
↓
活化的 PI3K 產(chǎn)生下一級(jí)信號(hào)，改變 Akt 的蛋白結(jié)構(gòu)。
↓
活化的 Akt 通過(guò)磷酸化作用激活或抑制下游一系列底物如凋亡相關(guān)蛋白 Bad、 Caspase9 改變，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化、凋亡以及遷移等表型。
Akt 也可以 激活 IKK，與 NF-kB 通路存在 cross-talk。
PI3K/AKT 的下游靶點(diǎn)是哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)，也是一類絲/蘇氨酸激酶。
PI3K/Akt /mTORmTOR 的下游轉(zhuǎn)錄因子包括 HIF1α、c-Myc、FoxO 等
PTEN 是一個(gè)磷酸酶，可去磷酸化，可減少 Akt 的活化而阻止所有由 Akt 調(diào)控的下游信號(hào)傳導(dǎo)事件，是 PI3K 的負(fù)向調(diào)節(jié)因子。
3. MAPK 信號(hào)通路
MAPK ：絲裂原活化蛋白激酶，也是一 種絲-蘇氨酸蛋白激酶
細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等信號(hào)都可以激活 MAPK 的激酶活性。
MAPK 通路是三級(jí)激酶模式:MAPK，MAPK 激酶(MEK 或 MKK)以及 MAPK 激酶的激酶(MEKK 或 MKKK)。
MAPK這三種激酶能依次激活，共同調(diào)節(jié)著細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等多種重要的生理/病理效應(yīng)。
具體信號(hào)傳導(dǎo)有 4 種主 要的分支路線:ERK、JNK、p38MAPK 和 ERK5。ERK 主要管細(xì)胞生長(zhǎng)、分化，它的上游信號(hào)是著名的 Ras/Raf 蛋白。
4. JAK-STAT 信號(hào)通路
跟細(xì)胞的增殖、分化、凋亡都有關(guān)系，由三個(gè)部分組成:JAK:STAT接收信號(hào)的酪氨酸激酶相關(guān)受體
傳遞信號(hào)的酪氨酸激酶 JAK
產(chǎn)生效應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子 STAT
5. TGF-β信號(hào)通路
TGF 是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子，TGF-β信號(hào)通路經(jīng)常會(huì)稱為 TGF-β/SMAD 信號(hào)通路（ SMAD 是 TGF-β信號(hào)通路的效應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子）
明星分子 BMP(骨形態(tài)發(fā)生蛋白)
TGFβ:SMAD6. Wnt 信號(hào)通路
β-Catenin 介導(dǎo)的經(jīng)典 Wnt 信號(hào)通路
Wnt 是一類分泌型糖蛋白，通過(guò)自分泌或旁分泌發(fā)揮作用。
接收 Wnt 信號(hào)的是跨膜受體 FZD 蛋白家族，隨后通過(guò)下游蛋白激酶的磷酸化作用影響β-Catenin 的降解;
Wnt 激活的時(shí)候， β-Catenin 的降解活性受到抑制，胞漿中穩(wěn)定積累的β-Catenin 進(jìn)入細(xì)胞核后結(jié)合 TCF/LEF 轉(zhuǎn)錄因子家族，啟動(dòng)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。
Wnt/β-catenin7. Notch 信號(hào)通路
Notch 的受體和配體都是膜蛋白，它介導(dǎo)的是兩個(gè)細(xì)胞相互靠近接觸之后的活化效應(yīng)
Notch 信號(hào)途徑不是通過(guò)激酶磷酸化逐步活化傳遞信號(hào)， 它是 Notch 通過(guò)三步蛋白酶切水解，一步一步把有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性的 Notch 蛋白片段釋放出來(lái)實(shí)現(xiàn)活化。
切完的具有核定位信號(hào)的Notch蛋白片段叫NICD或者 ICN，翻譯過(guò)來(lái)就是 Notch 的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。NICD 與轉(zhuǎn)錄因子 CSL 結(jié)合，調(diào)節(jié)下游基因表達(dá)。
Notch8. Hedgehog 信號(hào)通路
配體就是 Hh 蛋白，需要經(jīng)過(guò)一系列加工才有活性。
受體： 一種是 Ptc，一種叫 Smo。
轉(zhuǎn)錄因子： Gli 蛋白家族
內(nèi)部具有反饋調(diào)節(jié)機(jī)制：Smo 是正向激活轉(zhuǎn)錄因子，但另一個(gè)受體 Ptc 能抑制 Smo 蛋白活性，抑制下游通路，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)。
Hedgehog9. Hippo 信號(hào)通路
由一組保守的激 酶組成，上游的膜蛋白受體感受到胞外環(huán)境的信號(hào)后，經(jīng)過(guò)一系列激酶的磷酸化反應(yīng)，最終作用于下游效應(yīng)因子 YAP 和 TAZ。YAP/TAZ 具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能，能對(duì)細(xì)胞表型精細(xì)調(diào)控。
Hippo總結(jié)
通路這個(gè)變量的作用，喜歡與分子、藥物這兩個(gè)變量中的任意一個(gè)配對(duì)組合，形成一個(gè)解答分子機(jī)制的問(wèn)題模式。有了通路這個(gè)因變量，一個(gè)課題的科學(xué) 假設(shè)就升級(jí)成了某分子或某藥物經(jīng)由某通路調(diào)節(jié)某種疾病的某個(gè)表型，邏輯層次就達(dá)到了疾病、表型、分子和機(jī)制 4 個(gè)要素。
