受体细胞信号转导运动与规律分析

关键词：受体

一、受体及细胞信号转导的概念

关于受体的研究已经有百余年的历史, 有研究人员认为在细胞上存在若干个侧链, 如果在细胞结构上的侧链基团与毒素分子集团相结合, 于是将这些侧链称作受体。随着受体研究的不断深入, 现今对受体的定义为:存在于细胞表面的一种分子集团, 能够对一些具有生物活性的信号配体进行识别, 并与之结合, 激发生物化学反应的发生, 从而产生具有一定的生物效应的具有特殊性的糖脂或者蛋白质。受体概念的产生是生物学界研究发展道路上的一座里程碑。如今, 在信号在细胞中的传递, 受体对信号的识别、信号在通路中的传导以及细胞内效应三个环节相互依存, 相辅相成。毒素集团以及药物都选择自身适合的受体产生作用, 达到细胞间信息传递的目的。

细胞信号转导是一个生物学效应的过程, 受体位于细胞内或者细胞的胞膜内, 当其受到来自细胞外部信息分子的刺激后, 受体细胞利用信号转导系统对刺激信号进行调控和转换同时进行信息传递。细胞信号转导系统具有组织性、严密性、网络化的特点, 外界刺激对细胞产生刺激作用, 通过信号传递途径向细胞内进行信息传递, 对各种转录因子进行激活刺激, 从而对细胞的生长、发育以及其功能进行活性调节, 进而产生各种生物学效应。通过对细胞信号转导系统的结构和机理的研究和探讨, 来对细胞的全部生命过程进行细致的研究, 对其在多个方面的具体表现以及其各项机能的调控方法加以认识。

二、细胞信号转导的途径

近几年众多专家学者和研究人员将研究的重心放在细胞信号转导的途径方面, 并对信号转导途径制定了相应的标准:第一, 细胞信号的转导途径手肌肉活动的影响, 肌肉的收缩能够造成信号转导途径的变化;第二, 与运动有关的细胞组织中的基因表达受细胞信号转导途径的调控。第三, 运动信号途径属于关联组织基因的效应, 是局部效应的表现, 与生理活动无关。据此标准, 本文对受体细胞转导运动进行深入的研究和分析。

细胞丝裂原激活的蛋白激酶 (简称MAPK) 信号转导途径在细胞功能的维持和实现中起着非常重要的作用。在真核细胞中有四条蛋白激酶的信号转导途径已经确定, 这些对细胞的生长、代谢、基因转录以及细胞凋亡都具有重要的调控作用。

1. ERK1/2途径

ERK1/2途径即调节细胞外信号蛋白激酶途径, 这一途径是首个已经在哺乳动物中经过严格确认的途径。细胞信号无论是生长信号还是分化信号都利用这一途径进行信号的传导。信号传导以细胞中的生长因子和酪氨酸激酶为传导介质, 对激酶按照一定的顺序逐个进行激活。ERK1/2激活转录因子在对其进行活化以后结合到SRE对转录进行启动;同时ERK1/2在活化后也能够对转录因子Stat3进行激活作用, 从而启动转录。ERK1/2可以对转录因子产生磷酸化的作用, 从而对转录因子产生激活的作用同时对细胞的胞浆底物产生磷酸化的作用。

2. JNK途径

对细胞内的JNK途径激活, 可通过氧化应激、照射紫外线等方式进行激活作用。细胞在应激的状态下, 激酶按照一定的次序被逐个激活。转录因子受到活化的作用与元件相结合启动转录。JNK途径可对诱导型的生物合成进行调控, 在应激状态下, 随着诱导型NO数量的增加, 可以起到舒张血管的作用, 对激素的产生进行调理。

3. p38途径

p38信号转导途径的激活可通过紫外线、渗透压应激等产生激活作用。细胞因子按照一定的顺序进行逐个激活, 活化的p38MAPK对MAPKAP激酶2具有进一步的激活作用, 同时还对转录因子有激活作用。

三、AMPK信号分子在运动中的作用

运动会改变骨骼原有的肌能量代谢能力, 这是AMPK酶调节的直接结果, AMPK酶能够对骨骼肌能量在产能和耗能方面都具有调节的作用。人体在进行较大强度的运动以后, 骨骼肌的AMPK酶的活性大大增强, 同时对转录银子的磷酸化作用也大大增强。运动对AMPK的激活作用能够使骨骼肌葡萄糖的利用率大大提高, 同时受转运载体的调节作用促进了其在肌体内的转运。AMPK对于运动有关的基因转录也同样起到调节的作用。当AMPK被激活后, 可促进骨骼肌和基因表达。AMPK的激活过程与细胞核呼吸因子增加有关。

四、运动诱导细胞凋亡的信号机制

特异性蛋白水解酶在细胞凋亡的信号转导中起着非常重要的作用。人体骨骼肌细胞的凋亡很可能是因为运动的过程中将一系列的蛋白酶产生了激活和活化的作用, 从而使骨骼肌细胞发生凋亡。研究结果表明, 细胞凋亡信号的转导的过程是多条不同的通路相互交织, 多种信号相互产生作用, 共同构成一个复杂的信号网络系统。运动诱导细胞调往信号机制的研究还有待日后更加深入的开展研究工作

摘要：受体细胞对信号进行调控和转换同时启动信号转导系统, 从而促使靶细胞发生生物学效应。受体细胞信号转导是一个具有组织性、网络性、严密性的特殊系统。本文对受体细胞信号转导运动及其规律进行分析, 探讨细胞的生命过程, 从而深入的理解机体生长过程中的机理。

关键词：受体,细胞,信号转导,运动,规律