变量的最后一个主角,便是通路。通路一般作为因变量或下游效应变量出现,是一群有顺序地传递信号,发挥协同或相似功能的明星分子的集合。是实验论证中,往往也只需要检测几个代表性的biomarker通路蛋白和磷酸化蛋白的表达量,来表示通路受到影响。
以下9路神仙可独当一面,也可crosstalk,这样参与科研故事的三个大戏就已悉数登场。分子,药物,通路,三变量+五恒量。单个舞台的逻辑框架和层次已经达成,在实验设计中,懂得靠明星通路,解释主变量部分HOW的问题,可以跨越3分文章的水平。
通路如何筛猜,在13#阴阳两仪中也有说明,我把他也放到这里来。
筛通路:1.抗体库,每个通路选1-2关键分子(如Wnt选b-Catenin;PI3K/AKT选磷酸化的AKT;JAK-STAT选磷酸化的STAT3),发现活性有改变,再检查上下游明星蛋白,有的放矢,但文章中仍要聚焦一条。2.通路芯片,pathway array,包含成百上千个位点抗体,通量高,+WB验证。3.用通路的抑制剂和激活剂。
第6策通路圆满,第一章众妙之门便已收官,这一章讲述了基础科研恒量变量勾搭形成舞台故事的逻辑和框架。至于怎么谁来唱戏,怎么唱的更好,我们且看第二章。
知识积累:
信号作用于细胞的5种结局:促进代谢、细胞分裂、细胞分化、细胞死亡或其他-激活某种特定细胞功能。
狭义的信号通路:细胞外分子信号经细胞膜传入细胞内发挥效应的酶促反应通路。
信号通路三信使:第一信使:胞外配体。第二信使:胞内信号分子。第三信使:转录因子。
信号通路的三个基本构成元件:1.配体(细胞外的分子信号)和受体(细胞膜或细胞内,可与配体结合)。2.蛋白激酶,上游蛋白通过磷酸化作用于下游蛋白,使下游蛋白构象改变。3.转录因子,通路的效应器。
明星通路:
1.(TNF-a和TNF-b→IKK→) NF-KB(促进转录→CyclinD1和c-Myc等),该通路持续激活会导致生长失控,抑制细胞凋亡,促进肿瘤转移和血管新生等,比较万金油;
2.(EFGR→)PI3K/AKT(→凋亡相关蛋白Bad,Caspase9),调节增殖、分化、凋亡及迁移等表型。或PI3K/AKT/mTOR(→HIF1a,c-Myc,FoxO)。(PI3K与PTEN作用相反)
3.(细胞因子,神经递质,激素→)MAPK→MKK→MKKK→(分支通路还有ERK,JNK,p38MAPK,ERK5等),该通路调节细胞的生长、分化、应激和炎症反应等。
4.(白介2、GM-CSF、GH、EGF、PDGF、IFN)→JAK-STAT(→调控下游靶基因),该通路与增殖、分化、凋亡有关系,也是个万金油。
5.(TGF-b、BMP→)TFG-b/SMAD,与EMT调节相关。
6.(跨膜受体FZD→)Wnt(→b-Catenin→TCF/LEF→启动下游靶基因转录),与EMT调节相关。
7.Notch(→蛋白酶水解→NICD\ICN→结合CSL→调节靶基因表达),Notch通路的受体配体都是膜蛋白,是细胞相互靠近接触后的活化状态。
8.Hh蛋白→Hedgehog→(Smo正向激活 or Ptc抑制Smo的活性)→Gli蛋白家族。与Wnt、Nocth常cross talk。
9.膜蛋白受体→Hippo→YAP/TAZ。调节细胞的增殖、分化以及凋亡。与Notch、Wnt、MAPK都有交集。