第五章信号转导和药物开发

第五章信号转导和药物开发一一一一、、、、信号转导简介信号转导简介信号转导简介信号转导简介信号转导是外部信号（如激素、神经递质、生长因子和细胞因子等与细胞间通信有关的生物分子）与其靶细胞膜上的专一受体结合，彼此相互作用引起受体构象变化并导致细胞内产生第二信使及其后续的各种信号分子的级联活化，最后激活基因转录因子，后者行使靶基因表达调控功能，引发细胞应答并产生针对信号的生物反应。由此可见，生命科学基础研究中的各种问题，诸如细胞膜结构与功能、蛋白质和蛋白质相互作用、蛋白质和核酸相互作用、蛋白质修饰、基因表达调节控制、细胞周期调节控制、疾病与基因的关系、神经活动的分子机制、内分泌作用及其调节和细胞分化机理等等，在本质上都与不同形式、阶段与内容的信号转导过程有关。因此，研究信号转导，必将有助于阐明这些生物科学基本问题的本质，了解生命奥秘。而且由于细胞中的信号分子和信号诱导基因的产物往往参与多个生物反应，所以各个信号转导过程都不是孤立的；而是通过复杂的相互作用，形成一个个信号网络。信号转导研究在疾病的研究和防治方面还有重要而深远的潜在应用意义。信号转导途径或信号转导分子的异常是造成疾患的分子原因。信号途经异常造成的疾病如：Ras途径异常造成I型糖尿病，诱发Ki-1淋巴瘤、恶性无丙种球蛋白败血症；Jak/Stat途径异常造成生长激素受体异常症；离子通道途径异常造成遗传性的恶性发热和囊包性纤维病；与G蛋白偶联的途径异常成Hirschsprung病；甾体激素途径异常造成脊髓性肌萎缩、急性原髓性白血病等等。信号分子异常造成的疾病有：受体异常造成的胃癌、多发性内分泌腺肿瘤、红白血病、伴性劣性遗传性尿崩症；激酶异常造成的肌紧张性营养不良症、假性副甲状腺机能低下症候群、慢性髓性白血病；细胞黏附因子异常造成的血小板无力症；细胞周期调节因子异常造成的各种遗传性和后天性癌变，尤其是各种淋巴瘤；基因转录因子异常造成的急性髓性白血病；还有GP1锚定蛋白异常造成的发作性夜间血色素尿症等等。已经研究并开发了许多针对信号转导途径的疾病治疗策略和药物，而通过激活或抑制信号转导通路找寻新药的研究正在全世界如火如荼的进行中。二二二二、、、、磷酸化抗体磷酸化抗体磷酸化抗体磷酸化抗体蛋白质可逆磷酸化的调节在信号转导过程中有重要作用，是细胞生命活动的调控中心。磷酸化反应是泛指把磷酸基团通过酶促反应转移到其他化合物的过程。蛋白质的磷酸化则是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTPγ位的磷酸基传移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白磷酸酶催化的，称为蛋白质的脱磷酸化。蛋白激酶(Proteinkinase，PK)催化蛋白质的含羟基氨基酸(丝／苏和酪)的侧链羟基形成磷酸酯。蛋白质磷酸酯酶(Proteinphosphatase，PPase)催化磷酸蛋白的磷酸酯键水解而去磷酸化。细胞内任何一种蛋白质的磷酸化状态是由蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶的两种相反酶活性之间的平衡决定的。1、、、、磷酸化氨基酸抗体磷酸化氨基酸抗体磷酸化氨基酸抗体磷酸化氨基酸抗体A、、、、磷酸化酪氨酸抗体磷酸化酪氨酸抗体磷酸化酪氨酸抗体磷酸化酪氨酸抗体4G10®，世界公认抗磷酸化酪氨酸抗体金标准，在以下实验中都有最佳表现：ELISA,FlowCytometry,FluorescencePolarization(FP)Assays,Westernblot(WB),HomogenousTimeResolvedFluorescence(HTRF)Assays,Immuno-cytochemistry(ICC),Immuno-fluorescence(IF),Immuno-histochemistry(IHC),Immuno-precipitation(IP)。目录号目录号目录号目录号产品说明产品说明产品说明产品说明规格规格规格规格价格价格价格价格￥￥￥￥16-101Anti-Phosphotyrosine(4G10)agaroseconjugate1mg1078816-103Anti-Phosphotyrosine(4G10)biotinconjugate100ug538816-104Anti-Phosphotyrosine(4G10)FITCconjugate100ug538816-105Anti-Phosphotyrosine(4G10)HRPconjugate10blots538805-321Anti-Phosphotyrosine,clone4G10100ug406805-321XAnti-Phosphotyrosine,clone4G1050ug238805-777Anti-Phosphotyrosine,recombinant4G101mg1738816-184Anti-Phosphotyrosine,recombinant4G10HRP-Conjugated100ul568816-199Anti-Phosphotyrosine,recombinant4G10,agaroseconjugate1mg1078816-204Anti-Phosphotyrosine,recombinant4G10,biotinconjugate100ug538816-205Anti-Phosphotyrosine,recombinant4G10,FITC-conjugate100ug538817-103Anti-PhosphotyrosineImmunoaffinityPurificationKit1kit1265717-123Anti-PhosphotyrosineImmunoblottingKit(HRP-conj.4G10)1kit700617-153Anti-PhosphotyrosineImmunoblottingKit(4G10),ECL1kit581517-182CellularPhosphotyrosineELISAKit(4G10)1kit623317-315TyrosineKinaseAssayKit,ColorimetricDetection1kit70064G10PlatinumKit中包含4G10和PY20的有效成分，PY20和4G10分别是检测酪氨酸磷酸化位点的有效工具和金标准，密理博通过大量的实验摸索，以最优化的比例把4G10和PY20组合到一起，使其优势互补，从而检测到更多的酪氨酸磷酸化位点。此外，4A4可以特异性地识别丝氨酸磷酸化位点。4G10Platinum/4A4组合的使用方法和传统方法相比同样简便，且效果更佳，并且应用范围广，也可用于液质联用质谱(LC/MS和MS/MS)，因此已经成为研究细胞信号通路的重要工具。目录号目录号目录号目录号产品说明产品说明产品说明产品说明规格规格规格规格价格价格价格价格￥￥￥￥05-10504G10Platinum,100uL(includesPC13-302)1kit406805-1051X4G10Platinum,30uL1kit238817-4994G10Platinum/4A4SamplePack1kit1888B、、、、磷酸化丝氨酸抗体和磷酸化苏氨酸抗体磷酸化丝氨酸抗体和磷酸化苏氨酸抗体磷酸化丝氨酸抗体和磷酸化苏氨酸抗体磷酸化丝氨酸抗体和磷酸化苏氨酸抗体目录号目录号目录号目录号产品说明产品说明产品说明产品说明规格规格规格规格价格价格价格价格￥￥￥￥Ab1603Anti-Phosphoserine50µg276005-1000Anti-Phosphoserine,clone4A4100µg406844-006Anti-Phospho-Serine/Threonine100µg询价9386Phospho-Threonine(42H4)MousemAb100µl243817-269Phospho-Serine/ThreonineAssayKit,Chemiluminescence96well53972、、、、MAPK通路抗体通路抗体通路抗体通路抗体MARK超家族包括三个亚家族：ERK1/2，JNK/SAPK和p38MAPK。ERK1/2信号转导途径主要对细胞的生长、分裂和分化信号进行传导，而JNK/SAP信号转导途径和p38MAPK信号转导途径主要对炎性细胞因子和多种类型的细胞应激信号进行传导。当然这种划分是很不严格的。一般的说，一种细胞外信号可以通过一种或一种以上信号转导途径传导，而一种信号转导途径可以传导一种或一种以上细胞外信号。信号转导途径间还存在crosstalk。MAPK通路是信号转导、基因调控、肿瘤研究、细胞周期、细胞增殖与分化、细胞凋亡、药物筛选和开发等研究领域常常涉及到的一条信号通路。A、、、、ERK1/2途径途径途径途径生长/分化信号，如生长/神经营养因子，神经递质，细胞因子，膜去极化，钙内流通过ERK1/2信号转导途径传导。这些信号通过生长因子受体和酪氨酸激酶介导，依次激活Ras，c-Raf(Ser259/Ser621)，MEK1/2(Ser217/221)，ERK1/2(Thr202/Tyr204，人ERK1)激酶。活化的ERK1/2激活转录因子Elk-1(Ser383)，Elk-1结合到SRE启动转录；活化的ERK1/2也可激活转录因子Stat3(Ser727，小鼠)或c-Myc(Thr58/Ser62)，c-Myc结合到E-Box启动转录；活化的ERK1/2还可激活p90RSK(Ser381)。产品见下页列表。B、、、、p38MAPK信号途径信号途径信号途径信号途径细胞应激，包括渗透压应激，炎性细胞因子，脂多糖(LPS)，紫外线，生长因子等可以激活p38MAPK信号转导途径。其中，炎性细胞因子依次激活MEKK1，SEK1/MKK4/JNKK，p38MAPK(Thr180/Tyr182)。MKK3(Ser189/Thr193)/MKK6(Ser207/Thr211)，也是p38MAPK的上游激酶。活化的p38MAPK继而激活MAPKAPkinase-2；活化的p38MAPK还可以激活转录因子Elk-1，ATF-2，Max和CREB。AllenM等（2000）的研究表明，p38alpha的缺失导致小鼠胚胎死亡。产品见下页列表。C、、、、SAPK/JNK途径途径途径途径SAPK/JNK途径传导细胞应激，炎性细胞因子，紫外线，蛋白质合成抑制剂，渗透压应激信号。MEKK1，SEK1/MKK4/JNKK(Ser219/Thr223)，SAPK/JNK(Thr183/Tyr185)激酶依次被激活。活化的SAPK/JNK激活转录因子c-Jun(Ser63/Ser73)，c-Jun结合到TRE/AP-1元件启动转录；活化的SAPK/JNK也可激活转录因子ATF-2/CRE-BP1(Thr69/Thr71)，ATF-2结合到AP-1和CREDNA反应元件启动转录；活化的SAPK/JNK也可激活转录因子Elk1。产品见下页列表。2、、、、Akt信号通路抗体信号通路抗体信号通路抗体信号通路抗体作为一种丝氨酸/苏氨酸激酶，Akt/PKB与细胞的生命活动密切相关，参与调节细胞的凋亡、增生、分化和代谢。根据产生的组织特异性不同，将Akt/PKB分为三类：Akt1/PKBa、Akt2/PKBb、Akt3/PKBr，其中前两种广泛存在于多种组织，而Akt3/PKBr则有严格的组织分布，主要集中在大脑和睾丸中。Akt/PKB蛋白约由480个氨基酸组成，包括N端的PH结构域、中间的激活酶活性区和C端的尾部三部分。PH结构域大约由100个氨基酸组成，其结构与其他能结合3-磷脂酰肌醇的信号传导分子的PH结构域有高度的相似性，故PH结构域主要功能是调节Akt/PKB与3-磷脂酰肌醇的结合，促进Akt/PKB分子向质膜移位从而被活化。激酶活性区位于中部，与PKA和PKC的活性区高度相似，次区域内含有一个活化Akt/PKB的苏氨酸磷酸化位点（在Atk1/PKBa为T308位点）。亲水性的C端尾部含有第二个调解下达到磷酸化位点（在Akt1/PKBa为S473位点）。生长