Биохимический каскад
Биохимический каскад , также известный как сигнальный каскад или сигнальный путь , представляет собой серию химических реакций , которые происходят внутри биологической клетки, когда инициируются раздражителем. Этот стимул, известный как первый мессенджер, действует на рецептор, который передается внутрь клетки через вторые мессенджеры , которые усиливают сигнал и передают его эффекторным молекулам, заставляя клетку реагировать на первоначальный стимул. [1] Большинство биохимических каскадов представляют собой серии событий, в которых одно событие линейно запускает другое. На каждом этапе сигнального каскада задействованы различные контролирующие факторы, регулирующие действия клеток, чтобы эффективно реагировать на сигналы об изменении их внутренней и внешней среды. [1]
Примером может служить коагуляционный каскад вторичного гемостаза , который приводит к образованию фибрина и, таким образом, к инициации свертывания крови. Другой пример, sonic сигнальный путь hedgehog , является одним из ключевых регуляторов эмбрионального развития и присутствует у всех билатерий . [2] Сигнальные белки передают клеткам информацию, необходимую для правильного развития эмбриона. Когда этот путь нарушается, это может привести к таким заболеваниям, как базальноклеточная карцинома . [3] Недавние исследования указывают на роль передачи сигналов hedgehog в регуляции взрослых стволовых клеток, участвующих в поддержании и регенерации взрослых тканей. Этот путь также участвует в развитии некоторых видов рака. Лекарства, специально нацеленные на передачу сигналов ежей для борьбы с болезнями, активно разрабатываются рядом фармацевтических компаний.
Введение
[ редактировать ]Сигнальные каскады
[ редактировать ]Для жизни клеткам необходим полноценный и функциональный клеточный механизм. Когда они принадлежат к сложным многоклеточным организмам, им необходимо общаться между собой и работать на симбиоз, чтобы дать организму жизнь. Эти коммуникации между клетками запускают внутриклеточные сигнальные каскады, называемые путями передачи сигнала , которые регулируют определенные клеточные функции. Каждая передача сигнала происходит с помощью первичного внеклеточного мессенджера, который связывается с трансмембранным или ядерным рецептором, инициируя внутриклеточные сигналы. Образовавшийся комплекс производит или высвобождает вторичные мессенджеры, которые интегрируют и адаптируют сигнал, усиливая его, активируя молекулярные мишени, которые, в свою очередь, запускают эффекторы, которые приводят к желаемому клеточному ответу. [4]
Трансдукторы и эффекторы
[ редактировать ]Передача сигнала реализуется путем активации специфических рецепторов и последующего производства/доставки вторичных мессенджеров, таких как Са. 2+ или цАМФ . Эти молекулы действуют как преобразователи сигнала, запуская внутриклеточные каскады и, в свою очередь, усиливая исходный сигнал. [4] Были идентифицированы два основных механизма передачи сигнала: через ядерные рецепторы или через трансмембранные рецепторы. В первом случае первый мессенджер проникает через клеточную мембрану, связываясь и активируя внутриклеточные рецепторы, локализованные в ядре или цитозоле , которые затем действуют как транскрипционные факторы, регулирующие непосредственно экспрессию генов. Это возможно благодаря липофильной природе этих лигандов, главным образом гормонов. При передаче сигнала через трансмембранные рецепторы первый мессенджер связывается с внеклеточным доменом трансмембранного рецептора, активируя его. Эти рецепторы могут обладать собственной каталитической активностью или могут быть связаны с эффекторными ферментами или также могут быть связаны с ионными каналами. Таким образом, существует четыре основных типа трансмембранных рецепторов: рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), рецепторы тирозинкиназы (RTK), рецепторы серин/треонин киназы (RSTK) и лиганд-управляемые ионные каналы (LGIC). [1] [4] Секундные мессенджеры можно разделить на три класса:
- Гидрофильные/цитозольные – растворяются в воде и локализуются в цитозоле, включая цАМФ, цГМФ , IP3 , Ca. 2+ , CADPR и S1P . Их основными мишенями являются протеинкиназы, такие как PKA и PKG , которые затем участвуют в реакциях, опосредованных фосфорилированием. [4]
- Гидрофобные/мембранассоциированные – нерастворимы в воде и мембраносвязаны, локализуясь в межмембранных пространствах, где могут связываться с мембраносвязанными эффекторными белками. Примеры: PIP3 , DAG , фосфатидная кислота , арахидоновая кислота и церамид . Они участвуют в регуляции киназ и фосфатаз, факторов, связанных с G-белком, и факторов транскрипции. [4]
- Газообразный – может распространяться через клеточную мембрану и цитозоль, включая оксид азота и окись углерода . Оба они могут активировать цГМФ и, помимо того, что способны опосредовать независимые действия, они также могут действовать в скоординированном режиме. [4]
Клеточный ответ
[ редактировать ]Клеточный ответ в каскадах сигнальной трансдукции включает изменение экспрессии эффекторных генов или активацию/ингибирование целевых белков. Регуляция активности белка в основном включает события фосфорилирования/дефосфорилирования, приводящие к его активации или ингибированию. Это справедливо для подавляющего большинства ответов вследствие связывания первичных мессенджеров с мембранными рецепторами. Этот ответ быстрый, поскольку он включает в себя регулирование молекул, которые уже присутствуют в клетке. С другой стороны, индукция или репрессия экспрессии генов требует связывания транскрипционных факторов с регуляторными последовательностями этих генов. Транскрипционные факторы активируются первичными мессенджерами, в большинстве случаев, из-за их функции в качестве ядерных рецепторов для этих мессенджеров. Вторичные мессенджеры, такие как DAG или Ca. 2+ также может индуцировать или подавлять экспрессию генов посредством транскрипционных факторов. Этот ответ медленнее, чем первый, поскольку он включает в себя больше этапов, таких как транскрипция генов, а затем воздействие вновь образованных белков на конкретную мишень. Мишенью может быть белок или другой ген. [1] [4] [5]
Примеры биохимических каскадов
[ редактировать ]В биохимии несколько важных ферментативных каскадов и каскадов сигнальной трансдукции участвуют в метаболических путях или сигнальных сетях, в которых обычно участвуют ферменты для катализа реакций. Например, путь тканевого фактора в каскаде свертывания крови вторичного гемостаза является основным путем, ведущим к образованию фибрина и, следовательно, к инициации свертывания крови. Эти пути представляют собой серию реакций, в которых зимоген (неактивный предшественник фермента) сериновой протеазы и ее гликопротеиновые кофакторы активируются и становятся активными компонентами, которые затем катализируют следующую реакцию в каскаде, что в конечном итоге приводит к образованию поперечно-сшитого фибрина. . [6]
Другой пример, sonic сигнальный путь hedgehog , является одним из ключевых регуляторов эмбрионального развития и присутствует у всех билатерий . [2] В разных частях эмбриона содержатся разные концентрации сигнальных белков ежа, которые передают клеткам информацию, необходимую для правильного и правильного развития эмбриона в голову или хвост. Когда этот путь нарушается, это может привести к таким заболеваниям, как базальноклеточная карцинома . [3] Недавние исследования указывают на роль передачи сигналов hedgehog в регуляции взрослых стволовых клеток, участвующих в поддержании и регенерации взрослых тканей. Этот путь также участвует в развитии некоторых видов рака. Лекарства, специально нацеленные на передачу сигналов ежей для борьбы с болезнями, активно разрабатываются рядом фармацевтических компаний. [7] Большинство биохимических каскадов представляют собой серии событий, в которых одно событие линейно запускает другое.
Биохимические каскады включают:
- Система Дополнения
- Сигнальный инсулина путь
- звукового ежа Сигнальный путь
- Сигнальный путь Wnt
- JAK -STAT Сигнальный путь
- адренергических рецепторов Пути
- ацетилхолина рецептора Пути
- Митоген -активируемый протеинкиназный каскад
И наоборот, негативные каскады включают события, которые происходят по кругу или могут вызывать или быть вызваны несколькими событиями. [8] К отрицательным каскадам относятся:
Специфические для клеток биохимические каскады
[ редактировать ]Эпителиальные клетки
[ редактировать ]Адгезия является важным процессом для эпителиальных клеток, благодаря которому может формироваться эпителий и клетки могут находиться в постоянном контакте с внеклеточным матриксом и другими клетками. Существует несколько путей достижения этой связи и сцепления с окружающей средой. Но основными сигнальными путями являются кадгериновые и интегриновые пути. [9] Путь кадгерина присутствует в адгезионных соединениях или в десмосомах и отвечает за адгезию эпителия и связь с соседними клетками. Кадгерин представляет собой трансмембранный гликопротеиновый рецептор, который устанавливает контакт с другим кадгерином, присутствующим на поверхности соседней клетки, образуя адгезионный комплекс. [10] Этот адгезивный комплекс образован β-катенином и α-катенином , а также p120. КАС имеет важное значение для его стабилизации и регулирования. Затем этот комплекс связывается с актином , что приводит к полимеризации. В полимеризации актина по кадгериновому пути белки семейства Rho GTPases также участвуют . Этот комплекс регулируется фосфорилированием, что приводит к снижению адгезии. Несколько факторов могут индуцировать фосфорилирование, например, EGF , HGF или v-Src . Путь кадгерина также играет важную функцию в выживании и пролиферации, поскольку он регулирует концентрацию цитоплазматического β-катенина. Когда β-катенин находится в цитоплазме в свободном состоянии, он обычно разрушается, однако если передача сигналов Wnt активирована, деградация β-катенина ингибируется, и он транслоцируется в ядро, где образует комплекс с факторами транскрипции. Это приводит к активации генов, ответственных за пролиферацию и выживание клеток. Таким образом, комплекс кадгерин-катенин необходим для регуляции судеб клеток. [11] [12] Интегрины представляют собой гетеродимерные гликопротеиновые рецепторы, которые распознают белки, присутствующие во внеклеточном матриксе, такие как фибронектин и ламинин. Чтобы функционировать, интегрины должны образовывать комплексы с ILK и Fak белками . Для адгезии к внеклеточному матриксу ILK активирует белки Rac и Cdc42 , что приводит к полимеризации актина. ERK также приводит к полимеризации актина посредством активации cPLA2 . Рекрутирование FAK интегрином приводит к активации Akt , что ингибирует проапоптотические факторы, такие как BAD и Bax. Когда адгезия через интегрины не происходит, проапоптотические факторы не ингибируются, что приводит к апоптозу . [13] [14]
Гепатоциты
[ редактировать ]Гепатоцит представляет собой сложную и многофункциональную дифференцированную клетку , клеточный ответ которой будет зависеть от зоны в печеночной дольке , поскольку концентрации кислорода и токсичных веществ, присутствующих в печеночных синусоидах, изменяются от перипортальной зоны к центрилобулярной зоне10. Гепатоциты промежуточной зоны имеют соответствующие морфологические и функциональные особенности, так как имеют среду со средними концентрациями кислорода и других веществ. [15] Эта специализированная клетка способна: [16]
- Регулируют метаболизм глюкозы [4] [5] [17]
- Через cAMP / PKA /TORC (преобразователи регулируемого CREB)/ CRE , PIP3 / PKB и PLC / IP3
- Экспрессия ферментов синтеза, хранения и распределения глюкозы
- Синтез белков острой фазы [18] [19] [20]
- Через JAK / STAT /APRE (элемент острой фазовой характеристики)
- Экспрессия С-реактивного белка, ингибиторов глобулиновых протеаз, комплемента, коагуляционной и фибринолитической систем и гомеостаза железа
- Регулируют гомеостаз железа (независимо от острой фазы) [4] [20] [21]
- Регулируют липидный обмен [4] [20] [22] [23]
- Экзокринная продукция желчных солей и других соединений. [4] [20] [22] [23]
- Через LXR /LXRE
- Экспрессия транспортеров CYP7A1 и ABC
- Через LXR /LXRE
- Экспрессия транспортеров ABC
- Эндокринная продукция
- ангиотензиногена Экспрессия
- Через STAT и Gab1 : RAS / MAPK , PLC / IP3 и PI3K / FAK
- Рост клеток, пролиферация, выживание, инвазия и подвижность
Гепатоцит также регулирует другие функции конститутивного синтеза белков ( альбумина , АЛТ и АСТ ), что влияет на синтез или активацию других молекул (синтез мочевины и незаменимых аминокислот), активацию витамина D , утилизацию витамина К , транспортерную экспрессию витамина А и конверсия тироксина . [15] [30]
Нейроны
[ редактировать ]Пуринергическая передача сигналов играет важную роль во взаимодействиях между нейронами и клетками глии , позволяя им обнаруживать потенциалы действия и модулировать активность нейронов, способствуя регуляции внутри- и внеклеточного гомеостаза. Помимо пуринергического нейротрансмиттера, АТФ действует как трофический фактор клеточного развития и роста, участвуя в активации и миграции микроглии, а также в миелинизации аксонов олигодендроцитами. Существует два основных типа пуринергических рецепторов : P1, связывающийся с аденозином , и P2, связывающийся с АТФ или АДФ, представляющие разные сигнальные каскады. [31] [32] Сигнальный путь Nrf2 /ARE играет фундаментальную роль в борьбе с окислительным стрессом, к которому нейроны особенно уязвимы из-за высокого потребления кислорода и высокого содержания липидов. Этот нейропротекторный путь включает контроль активности нейронов с помощью перисинаптических астроцитов и высвобождение глутамата нейронами с образованием трехсторонних синапсов. Активация Nrf2/ARE приводит к более высокой экспрессии ферментов, участвующих в синтезе и метаболизме глутатиона, которые играют ключевую роль в антиоксидантном ответе. [33] [34] [35] [36] Сигнальный путь LKB1/NUAK1 регулирует ветвление терминальных аксонов корковых нейронов посредством локального захвата иммобилизованных митохондрий. Помимо NUAK1 , киназа LKB1 действует под действием других эффекторных ферментов, таких как SAD-A/B и MARK, тем самым регулируя поляризацию нейронов и рост аксонов соответственно. В этих киназных каскадах участвуют также Тау и другие MAP . [37] [38] [39] Расширенные знания об этих и других нейрональных путях могут обеспечить новые потенциальные терапевтические цели для некоторых нейродегенеративных хронических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера , Паркинсона и Хантингтона , а также боковой амиотрофический склероз . [31] [32] [33]
Клетки крови
[ редактировать ]Клетки крови ( эритроциты , лейкоциты и тромбоциты ) образуются в результате кроветворения . Основной функцией эритроцитов к тканям , является доставка О 2 причем этот перенос происходит путем диффузии и определяется напряжением О 2 (РО 2 ). Эритроцит способен чувствовать потребность тканей в О 2 и вызывать изменение калибра сосудов через путь высвобождения АТФ , который требует увеличения цАМФ и регулируется фосфодиэстеразой ( ФДЭ). Этот путь может быть запущен посредством двух механизмов: физиологического стимула (например, снижения напряжения O2) и активации рецептора простациклина (IPR). Этот путь включает гетеротримерные G-белки , аденилатциклазу (AC), протеинкиназу A (PKA), регулятор трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR) и конечный канал, транспортирующий АТФ в просвет сосудов ( паннексин 1 или потенциал-зависимый анионный канал (VDAC). )). Высвободившийся АТФ действует на пуринергические рецепторы эндотелиальных клеток, запуская синтез и высвобождение нескольких вазодилататоров. , как оксид азота (NO) и простациклин (PGI 2 ). [40] [41] Текущая модель каскада адгезии лейкоцитов включает множество этапов, упомянутых в таблице 1. [42] Интегрин - опосредованная адгезия лейкоцитов к эндотелиальным клеткам связана с морфологическими изменениями как в лейкоцитах, так и в эндотелиальных клетках, которые вместе поддерживают миграцию лейкоцитов через стенки венул. Rho и Ras Малые ГТФазы участвуют в основных сигнальных путях лейкоцитов, лежащих в основе хемокинами стимулируемой интегринозависимой адгезии, и играют важную роль в регуляции формы клеток, адгезии и подвижности. [43]
После повреждения сосудов тромбоциты активируются локально подвергающимся воздействию коллагеном (рецептор гликопротеина (GP) VI), локально генерируемым тромбином (рецепторы PAR1 и PAR4), тромбоцитарным тромбоксаном A2 (TxA2) (рецептор TP) и АДФ (P2Y1 и P2Y12). рецепторы), который либо высвобождается из поврежденных клеток, либо секретируется из тромбоцитов плотных гранул . Фактор фон Виллебранда (ФВ) служит важной вспомогательной молекулой. В общих чертах, активация тромбоцитов , инициированная агонистом, переходит в сигнальный каскад, который приводит к увеличению концентрации кальция в цитозоле. Следовательно, интегрин α IIb β 3 активируется и связывание с фибриногеном позволяет агрегировать тромбоциты друг с другом. Увеличение цитозольного кальция также приводит к изменению формы и синтезу TxA2, что приводит к усилению сигнала.
Лимфоциты
[ редактировать ]Основной целью биохимических каскадов в лимфоцитах является секреция молекул, способных подавлять измененные клетки или элиминировать патогенные агенты, посредством пролиферации, дифференцировки и активации этих клеток. Следовательно, антигенные рецепторы играют центральную роль в передаче сигналов в лимфоцитах, поскольку взаимодействие антигенов с ними приводит к каскаду сигнальных событий. Эти рецепторы, которые распознают растворимый антиген (В-клетки) или связаны с молекулой на антигенпрезентирующих клетках (Т-клетки), не имеют длинных цитоплазматических хвостов, поэтому они прикреплены к сигнальным белкам, которые содержат длинные цитоплазматические хвосты с мотивом которые могут фосфорилироваться ( ITAM – мотив активации иммунорецептора на основе тирозина) и приводя к различным сигнальным путям. Рецептор антигена и сигнальный белок образуют стабильный комплекс, называемый BCR или TCR , в В- или Т-клетках соответственно. Семейство Src важно для передачи сигнала в этих клетках, поскольку оно отвечает за фосфорилирование ITAM. Поэтому, Lyn и Lck в лимфоцитах В и Т соответственно фосфорилируют мотивы активации иммунорецептора на основе тирозина после распознавания антигена и конформационного изменения рецептора, что приводит к связыванию киназ Syk / Zap-70 с ITAM и его активации. Киназа Syk специфична для лимфоцитов B, а Zap-70 присутствует в Т-клетках. После активации этих ферментов некоторые адаптерные белки фосфорилируются, например BLNK (В-клетки) и LAT (Т-клетки). Эти белки после фосфорилирования активируются и позволяют связывать другие ферменты, которые продолжают биохимический каскад. [4] [44] [45] [46] Одним из примеров белка, который связывается с адаптерными белками и активируется, является PLC, который очень важен в сигнальных путях лимфоцитов. ПЛК отвечает за PKC активацию через DAG и Ca. 2+ , что приводит к фосфорилированию молекулы CARMA1 и образованию комплекса CBM. Этот комплекс активирует киназу Iκκ, которая фосфорилирует I-κB, а затем обеспечивает транслокацию NF-κB в ядро и транскрипцию генов, кодирующих цитокины , например, . Другие факторы транскрипции, такие как комплекс NFAT и AP1, также важны для транскрипции цитокинов . [45] [47] [48] [49] Дифференцировка В-клеток в плазматические клетки также является примером сигнального механизма в лимфоцитах, индуцируемого цитокиновым рецептором . В этом случае некоторые интерлейкины связываются со специфическим рецептором, что приводит к активации пути MAPK/ERK . Следовательно, белок BLIMP1 транслируется и ингибирует PAX5 , обеспечивая транскрипцию генов иммуноглобулинов и активацию XBP1 (важно для формирования секреторного аппарата и усиления синтеза белка). [50] [51] [52] Кроме того, корецепторы ( CD28 / CD19 ) играют важную роль, поскольку они могут улучшить связывание антигена/рецептора и инициировать параллельные каскадные события, такие как активация киназы PI3. Затем PIP3 отвечает за активацию нескольких белков, таких как vav (приводит к активации пути JNK , что, следовательно, приводит к активации c-Jun ) и btk (также может активировать PLC). [45] [53]
Кости
[ редактировать ]Сигнальный путь Wnt
[ редактировать ]можно Сигнальный путь Wnt разделить на канонический и неканонический. Каноническая передача сигналов включает связывание Wnt с корецептором Frizzled и LRP5, что приводит к фосфорилированию GSK3 и ингибированию деградации β-катенина, что приводит к его накоплению и транслокации в ядро, где он действует как фактор транскрипции. Неканоническую передачу сигналов Wnt можно разделить на путь планарной клеточной полярности (PCP) и путь Wnt/кальций. Он характеризуется связыванием Wnt с Frizzled и активацией G-белков, а также увеличением внутриклеточных уровней кальция посредством механизмов, связанных с PKC 50. [54] Сигнальный путь Wnt играет значительную роль в остеобластогенезе и формировании кости, индуцируя дифференцировку мезенхимальных плюрипотентных клеток в остеобластах и ингибируя путь RANKL/RANK и остеокластогенез. [55]
Сигнальный путь RANKL/RANK
[ редактировать ]RANKL является членом суперсемейства лигандов TNF. Путем связывания с рецептором RANK он активирует различные молекулы, такие как NF-каппа B, MAPK, NFAT и PI3K52. Сигнальный путь RANKL/RANK регулирует остеокластогенез, а также выживание и активацию остеокластов. [56] [57]
Аденозиновый сигнальный путь
[ редактировать ]Аденозин очень важен для метаболизма костной ткани, поскольку он играет роль в формировании и активации как остеокластов, так и остеобластов. Аденозин действует путем связывания с пуринергическими рецепторами и влияет на активность аденилатциклазы и образование цАМФ и РКА 54. [58] Аденозин может оказывать противоположное влияние на метаболизм костной ткани, поскольку, хотя одни пуринергические рецепторы стимулируют активность аденилатциклазы, другие оказывают противоположный эффект. [58] [59] При определенных обстоятельствах аденозин стимулирует разрушение костей, а в других ситуациях способствует образованию костей, в зависимости от активируемого пуринергического рецептора.
Стволовые клетки
[ редактировать ]Способность к самообновлению и дифференцировке является исключительным свойством стволовых клеток. Эти клетки можно классифицировать по их способности к дифференцировке, которая прогрессивно снижается по мере развития, на тотипотентные, плюрипотентные, мультипотентные и унипотентные. [60]
Процесс самообновления строго регулируется клеточным циклом и контролем генетической транскрипции. Существуют некоторые сигнальные пути, такие как LIF / JAK / STAT3 (фактор ингибирования лейкемии/янус-киназа/преобразователь сигнала и активатор транскрипции 3) и BMP / SMADs /Id (костные морфогенетические белки/матери против декапентаплегии/ингибитор дифференцировки), опосредованные факторами транскрипции, эпигенетическими регуляторами и другими компонентами, и они ответственны за экспрессию генов самообновления и ингибирование экспрессии генов дифференцировки соответственно. [61]
На уровне клеточного цикла происходит усложнение механизмов соматических стволовых клеток. Однако с возрастом наблюдается снижение потенциала самообновления. Эти механизмы регулируются р16. чернила4а -CDK4/6- Rb и p19 Арф - р53 - р21 Цип1 сигнальные пути. Эмбриональные стволовые клетки обладают конститутивной активностью циклина E-CDK2, который гиперфосфорилирует и инактивирует Rb. Это приводит к короткой фазе G1 клеточного цикла с быстрым переходом G1-S и небольшой зависимостью от митогенных сигналов или D-циклинов для входа в S-фазу. В фетальных стволовых клетках митогены способствуют относительно быстрому переходу G1-S за счет совместного действия циклина D-CDK4/6 и циклина E-CDK2 по инактивации белков семейства Rb. стр. 16 чернила4а и стр.19 Арф экспрессия ингибируется Hmga2-зависимой регуляцией хроматина. Многие молодые взрослые стволовые клетки большую часть времени находятся в состоянии покоя. В отсутствие митогенных сигналов циклин-CDK и переход G1-S подавляются ингибиторами клеточного цикла, включая белки семейства Ink4 и Cip/Kip. В результате Rb гипофосфорилируется и ингибирует E2F, способствуя покою в G0-фазе клеточного цикла. Стимуляция митогеном мобилизует эти клетки в цикл путем активации экспрессии циклина D. В старых стволовых клетках взрослого человека let-7 увеличивается, что снижает уровень Hmga2 и увеличивает уровень p16. экспрессия микроРНК чернила4а и стр.19 Арф уровни. Это снижает чувствительность стволовых клеток к митогенным сигналам за счет ингибирования комплексов циклин-CDK. В результате либо стволовые клетки не могут войти в клеточный цикл, либо деление клеток во многих тканях замедляется. [62]
Внешняя регуляция осуществляется сигналами из ниши, где находятся стволовые клетки, что способно способствовать состоянию покоя и активации клеточного цикла в соматических стволовых клетках. [63] Асимметричное деление характерно для соматических стволовых клеток, сохраняющих резервуар стволовых клеток в тканях и производящих их специализированные клетки. [64]
Стволовые клетки демонстрируют повышенный терапевтический потенциал, главным образом при гематоонкологических патологиях, таких как лейкемия и лимфомы. В опухолях были обнаружены небольшие группы стволовых клеток, называемые раковыми стволовыми клетками. Есть доказательства того, что эти клетки способствуют росту опухоли и метастазированию. [65]
ооциты
[ редактировать ]Ооцит . – женская клетка, участвующая в размножении [66] Существует тесная связь между ооцитом и окружающими фолликулярными клетками , что имеет решающее значение для развития обоих. [67] GDF9 и BMP15, продуцируемые ооцитом, связываются с рецепторами BMPR2 на фолликулярных клетках, активируя SMAD 2/3 , обеспечивая развитие фолликула. [68] Одновременно рост ооцитов инициируется связыванием KITL с его рецептором KIT в ооците, что приводит к активации пути PI3K/Akt , обеспечивая выживание и развитие ооцитов. [69] Во время эмбриогенеза ооциты инициируют мейоз и останавливаются в профазе I. Этот арест поддерживается повышенным уровнем цАМФ внутри ооцита. [70] Недавно было высказано предположение, что цГМФ взаимодействует с цАМФ для поддержания остановки клеточного цикла . [70] [71] Во время мейотического созревания пик ЛГ , который предшествует овуляции, активирует путь МАРК, что приводит к разрушению щелевых соединений и нарушению связи между ооцитом и фолликулярными клетками. PDE3A активируется и разрушает цАМФ, что приводит к прогрессированию клеточного цикла и созреванию ооцитов. [72] [73] Всплеск ЛГ также приводит к выработке прогестерона и простагландинов , которые индуцируют экспрессию ADAMTS1 и других протеаз, а также их ингибиторов. Это приведет к деградации стенки фолликула, но ограничит повреждение и обеспечит разрыв в соответствующем месте, высвобождая яйцеклетку в фаллопиевы трубы . [74] [75] Активация ооцита зависит от оплодотворения сперматозоидами. [76] Он инициируется притяжением спермы, вызванным простагландинами, вырабатываемыми ооцитом, что создает градиент, влияющий на направление и скорость сперматозоида. [77] После слияния с ооцитом PLC ζ сперматозоидов высвобождается в ооцит, что приводит к увеличению уровней Ca2+, что активирует CaMKII , что приводит к деградации MPF , что приводит к возобновлению мейоза. [78] [79] Повышенный Ca 2+ уровни будут вызывать экзоцитоз кортикальных гранул , которые разрушают рецепторы ZP , используемые сперматозоидами для проникновения в ооцит, блокируя полиспермию . [80] Нарушение регуляции этих путей приведет к нескольким заболеваниям, таким как синдром нарушения созревания яйцеклеток, который приводит к бесплодию . [81] Расширение наших молекулярных знаний о механизмах развития ооцитов может улучшить результаты процедур вспомогательной репродукции , способствуя зачатию.
Сперматозоид
[ редактировать ]Сперматозоид – мужская гамета. После эякуляции эта клетка не созревает и не может оплодотворить яйцеклетку. Чтобы иметь возможность оплодотворять женскую гамету, эта клетка подвергается капацитации и акросомной реакции в женских репродуктивных путях. Сигнальные пути, лучше всего описанные для сперматозоидов, включают эти процессы. Сигнальный путь цАМФ /ПКА приводит к капацитации сперматозоидов; однако аденилатциклаза в сперматозоидах отличается от соматических клеток. Аденилатциклаза в сперматозоидах не распознает G-белки , поэтому ее стимулируют бикарбонат и Са. 2+ ионы. Затем он превращает аденозинтрифосфат в циклический АМФ, который активирует протеинкиназу А. PKA приводит к фосфорилированию тирозина белка. [82] [83] [84] Фосфолипаза С (PLC) участвует в акросомной реакции. ZP3 представляет собой гликопротеин, присутствующий в прозрачной зоне и взаимодействующий с рецепторами сперматозоидов. Так, ZP3 может активировать рецепторы, связанные с G-белком , и рецепторы тирозинкиназы , что приводит к продукции PLC. PLC расщепляет фосфолипид фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2) на диацилглицерин (DAG) и инозитол-1,4,5-трифосфат . IP3 высвобождается в виде растворимой структуры в цитозоль, а DAG остается связанным с мембраной. IP3 связывается с рецепторами IP3, присутствующими в мембране акросомы. Кроме того, кальций и ДАГ вместе активируют протеинкиназу С , которая затем фосфорилирует другие молекулы, что приводит к изменению клеточной активности. Эти действия вызывают увеличение цитозольной концентрации Са. 2+ это приводит к дисперсии актина и, следовательно, способствует слиянию плазматической мембраны и внешней мембраны акросомы. [85] [86] Прогестерон — это стероидный гормон, вырабатываемый кучевыми офорами. В соматических клетках он связывается с рецепторами в ядре ; однако в сперматозоидах его рецепторы присутствуют в плазматической мембране. Этот гормон активирует АКТ, что приводит к активации других протеинкиназ, участвующих в капацитации и акросомной реакции. [87] [88] Когда АФК (активные формы кислорода) присутствуют в высокой концентрации, они могут влиять на физиологию клеток, но когда они присутствуют в умеренной концентрации, они важны для акросомной реакции и капацитации. АФК могут взаимодействовать с цАМФ/ПКА и прогестероновым путем, стимулируя их. АФК также взаимодействует с путем ERK , что приводит к активации Ras, MEK и MEK-подобных белков. Эти белки активируют протеинтирозинкиназу (ПТК), которая фосфорилирует различные белки, важные для капацитации и акросомной реакции. [89] [90]
Эмбрионы
[ редактировать ]Различные сигнальные пути, такие как пути FGF, WNT и TGF-β , регулируют процессы, участвующие в эмбриогенезе .
Лиганды FGF (фактора роста фибробластов) связываются с рецепторами тирозинкиназы , FGFR (рецепторами фактора роста фибробластов) и образуют стабильный комплекс с корецепторами HSPG (гепарансульфатпротеогликанами), который будет способствовать аутофосфорилированию внутриклеточного домена FGFR и последующей активации четыре основных пути: MAPK/ERK , PI3K , PLCγ и JAK/STAT . [91] [92] [93]
- MAPK / ERK (митоген-активируемая протеинкиназа/внеклеточная сигнально-регулируемая киназа) регулирует транскрипцию генов посредством последовательного фосфорилирования киназы , а в эмбриональных стволовых клетках человека помогает поддерживать плюрипотентность. [93] [94] Однако в присутствии активина А, лиганда TGF-β, он вызывает образование мезодермы и нейроэктодермы . [95]
- Фосфорилирование мембранных фосфолипидов с помощью PI3K (фосфатидилинозитол-3-киназы) приводит к активации AKT/PKB (протеинкиназы B). Эта киназа участвует в выживании клеток и ингибировании апоптоза , клеточном росте и поддержании плюрипотентности в эмбриональных стволовых клетках . [93] [96] [97]
- PLC γ (фосфоинозитид фосфолипаза C γ) гидролизует мембранные фосфолипиды с образованием IP3 (инозитолтрифосфата) и DAG (диацилглицерина), что приводит к активации киназ и регуляции морфогенных движений во время гаструляции и нейруляции . [91] [92] [98]
- STAT (передатчик сигналов и активатор транскрипции) фосфорилируется JAK (янус-киназой) и регулирует транскрипцию генов, определяя судьбу клеток. В эмбриональных стволовых клетках мыши этот путь помогает поддерживать плюрипотентность. [92] [93]
Путь WNT обеспечивает функцию β-катенина в транскрипции генов, как только взаимодействие между лигандом WNT и связанным с G-белком, рецептором Frizzled, ингибирует GSK-3 (киназа гликогенсинтазы-3) и, таким образом, образует комплекс разрушения β-катенина. [93] [99] [100] Хотя существуют некоторые разногласия по поводу эффектов этого пути в эмбриогенезе, считается, что передача сигналов WNT индуцирует образование примитивных полосок , мезодермы и энтодермы . [100] В TGF-β пути (трансформирующий фактор роста β) BMP (костный морфогенный белок), активин и лиганды Nodal связываются со своими рецепторами и активируют Smads , которые связываются с ДНК и способствуют транскрипции генов. [93] [101] [102] Активин необходим для дифференцировки мезодермы и особенно энтодермы , а Nodal и BMP участвуют в формировании паттерна эмбриона. BMP также отвечает за образование внеэмбриональных тканей до и во время гаструляции, а также за раннюю дифференцировку мезодермы, когда активируются пути активина и FGF. [101] [102] [103]
Строительство дорожек
[ редактировать ]Построение путей осуществлялось отдельными группами, изучающими интересующую сеть (например, иммунный сигнальный путь), а также крупными биоинформационными консорциумами (например, Reactome Project) и коммерческими организациями (например, Ingenuity Systems ). Построение пути — это процесс идентификации и интеграции сущностей, взаимодействий и связанных аннотаций, а также заполнения базы знаний. Построение пути может иметь либо цель, основанную на данных (DDO), либо цель, основанную на знаниях (KDO). Построение пути на основе данных используется для получения информации о взаимосвязях генов или белков, выявленных в конкретном эксперименте, таком как исследование на микрочипе. [104] Построение путей, основанное на знаниях, влечет за собой разработку подробной базы знаний о путях для конкретных областей, представляющих интерес, таких как тип клеток, заболевание или система. Процесс курирования биологического пути включает в себя идентификацию и структурирование контента, сбор информации вручную и/или с помощью вычислений, а также сбор базы знаний с использованием соответствующих программных инструментов. [105] Схема, иллюстрирующая основные этапы процессов построения, основанных на данных и знаниях. [104]
Для построения пути DDO или KDO первым шагом является сбор соответствующей информации из соответствующих источников информации об объектах и взаимодействиях. Полученная информация собирается с использованием соответствующих форматов, информационных стандартов и инструментов построения маршрута для получения прототипа маршрута. Путь дополнительно уточняется, чтобы включать аннотации, специфичные для контекста, такие как вид, тип клетки/ткани или тип заболевания. Затем путь может быть проверен экспертами в предметной области и обновлен кураторами на основе соответствующих отзывов. [106] Недавние попытки улучшить интеграцию знаний привели к уточнению классификаций сотовых объектов, таких как GO, и к созданию структурированных хранилищ знаний. [107] Репозитории данных, которые содержат информацию о данных о последовательностях, метаболизме, передаче сигналов, реакциях и взаимодействиях, являются основным источником информации для построения путей. [108] Несколько полезных баз данных описаны в следующей таблице. [104]
База данных | Тип курирования | GO Аннотация (Да/Нет) | Описание | |
---|---|---|---|---|
1. Базы данных белок-белковых взаимодействий. | ||||
СВЯЗЫВАТЬ | Ручное курирование | Н | 200 000 задокументированных биомолекулярных взаимодействий и комплексов. | |
КАК | Ручное курирование | Н | Экспериментально подтвержденное взаимодействие | |
HPRD | Ручное курирование | Н | Элегантное и всестороннее представление взаимодействий, сущностей и доказательств. | |
MPакт | Ручное и автоматическое курирование | Н | Дрожжевое взаимодействие. Часть МИПС | |
ОКУНАТЬ [ постоянная мертвая ссылка ] | Ручное и автоматическое курирование | И | Экспериментально установленные взаимодействия | |
Нетронутый | Ручное курирование | И | База данных и система анализа бинарных и мультибелковых взаимодействий | |
ПДЗБаза | Ручное курирование | Н | Белки, содержащие домен PDZ | |
ВНПВ [ постоянная мертвая ссылка ] | Ручное и автоматическое курирование | И | На основе конкретных экспериментов и литературы. | |
БиоГрид | Ручное курирование | И | Физические и генетические взаимодействия | |
УниХи | Ручное и автоматическое курирование | И | Комплексное взаимодействие белков человека | |
ОФИД | Ручное курирование | И | Сочетает PPI от BIND, HPRD и MINT. | |
2. Базы данных метаболических путей. | ||||
ЭкоЦик | Ручное и автоматическое курирование | И | Полный геном и биохимический механизм E. Coli | |
МетаЦик | Ручное курирование | Н | Пути более 165 видов | |
HumanCyc | Ручное и автоматическое курирование | Н | Метаболические пути человека и геном человека | |
БиоЦик | Ручное и автоматическое курирование | Н | Сбор баз данных по нескольким организмам | |
3. Базы данных сигнальных путей | ||||
КЕГГ | Ручное курирование | И | Комплексная коллекция путей, таких как болезни человека, передача сигналов, пути обработки генетической информации. Ссылки на несколько полезных баз данных | |
ПАНТЕРА | Ручное курирование | Н | Сборник метаболических и сигнальных путей, созданный с помощью CellDesigner. Пути можно скачать в формате SBML. | |
Реактом | Ручное курирование | И | Иерархическая планировка. Обширные ссылки на соответствующие базы данных, такие как NCBI, ENSEMBL, UNIPROT, HAPMAP, KEGG, CHEBI, PubMed, GO. Соответствует стандартам PSI-MI | |
Биомодели | Ручное курирование | И | Эксперты в предметной области подготовили карты биологических связей и связанные с ними математические модели. | |
КУСОК | Ручное курирование | Н | Репозиторий канонических путей | |
Системы изобретательности | Ручное курирование | И | Коммерческая база биологических знаний о млекопитающих о генах, лекарствах, химических, клеточных и болезненных процессах, а также сигнальных и метаболических путях. | |
Человеческая сигнальная сеть | Ручное курирование | И | Литературно подобранная человеческая сигнальная сеть, крупнейшая база данных человеческой сигнальной сети. | |
ПИД [ постоянная мертвая ссылка ] | Ручное курирование | И | Сборник нескольких высокоструктурированных, собранных сигнальных путей. | |
БиоПП | Ручное и автоматическое курирование | И | Репозиторий биологических путей, созданный с помощью CellDesigner. |
Легенда: Д – Да, Н – Нет; BIND - База данных сети биомолекулярных взаимодействий, DIP - База данных взаимодействующих белков, GNPV - Средство просмотра платформы геномной сети, HPRD = Справочная база данных белков человека, MINT - База данных молекулярных взаимодействий, MIPS - Мюнхенский информационный центр белковых последовательностей, UNIHI - Унифицированный интерактом человека, OPHID – Онлайн-база данных прогнозируемых взаимодействий человека, EcoCyc – Энциклопедия генов и метаболизма E. Coli, MetaCyc – База данных метаболических путей, KEGG – Киотская энциклопедия генов и геномов, PANTHER – База данных анализа белков через эволюционные взаимоотношения, STKE – Среда знаний о передаче сигналов, PID – База данных взаимодействия путей, BioPP – Издательство биологических путей. Полный список ресурсов можно найти на http://www.pathguide.org .
Базы данных и инструменты, связанные с путями
[ редактировать ]КЕГГ
[ редактировать ]Растущее количество геномной и молекулярной информации является основой для понимания биологических систем более высокого порядка, таких как клетка и организм, и их взаимодействия с окружающей средой, а также для медицинских, промышленных и других практических приложений. Ресурс КЕГГ [109] предоставляет справочную базу знаний для связывания геномов с биологическими системами, классифицированную как строительные блоки в геномном пространстве (KEGG GENES), химическом пространстве (KEGG LIGAND), схемах соединений сетей взаимодействия и реакционных сетей (KEGG PATHWAY) и онтологии для путей реконструкция (база данных BRITE). [110] База данных KEGG PATHWAY представляет собой набор нарисованных вручную карт путей метаболизма , обработки генетической информации, обработки информации об окружающей среде, такой как передача сигналов, взаимодействие лиганд -рецептор и клеточная коммуникация, различные другие клеточные процессы и заболевания человека, все они основаны на обширном обзоре опубликованных данных. литература. [111]
ГенМАПП
[ редактировать ]Аннотатор генной карты и профилировщик путей ( GenMAPP ) [112] Бесплатная автономная компьютерная программа с открытым исходным кодом, предназначенная для организации, анализа и обмена данными в масштабе генома в контексте биологических путей. База данных GenMAPP поддерживает несколько аннотаций генов и видов, а также создание собственной базы данных видов для потенциально неограниченного числа видов. [113] Ресурсы путей расширяются за счет использования информации о гомологии для трансляции содержания путей между видами и расширения существующих путей за счет данных, полученных в результате взаимодействий консервативных белков и совместной экспрессии. Новый режим визуализации данных, включая динамику, однонуклеотидный полиморфизм (SNP) и сплайсинг , был реализован с базой данных GenMAPP для поддержки анализа сложных данных. GenMAPP также предлагает инновационные способы отображения и обмена данными, включая экспорт результатов анализа в формате HTML для целых наборов путей в виде организованных веб-страниц. [114] Короче говоря, GenMAPP предоставляет средства для быстрого изучения сложных экспериментальных данных об изменениях на уровне путей у самых разных организмов.
Реактом
[ редактировать ]Учитывая генетическую структуру организма, полный набор возможных реакций составляет его реактом . Reactome , расположенный по адресу http://www.reactome.org, представляет собой тщательно рецензируемый ресурс данных о биологических процессах и путях человека. Основной единицей базы данных Reactome является реакция; реакции затем группируются в причинно-следственные цепочки, образуя пути [115] Модель данных Reactome позволяет нам представлять множество разнообразных процессов в организме человека, включая пути промежуточного метаболизма, регуляторные пути и передачу сигналов, а также процессы высокого уровня, такие как клеточный цикл . [116] Reactome предоставляет качественную основу, на которую можно накладывать количественные данные. Были разработаны инструменты, облегчающие ввод и аннотирование данных экспертами-биологами, а также позволяющие визуализировать и исследовать готовый набор данных в виде интерактивной карты процесса. [117] Хотя основным кураторским доменом являются пути от Homo sapiens, электронные проекции человеческих путей на другие организмы регулярно создаются с помощью предполагаемых ортологов, что делает Reactome актуальным для сообществ, изучающих модельные организмы. База данных общедоступна на условиях открытого исходного кода, что позволяет свободно использовать и распространять как ее содержимое, так и ее программную инфраструктуру. Изучение целых профилей транскрипции и каталогизация белок-белковых взаимодействий позволило получить много ценной биологической информации: от генома или протеома до физиологии организма, органа, ткани или даже отдельной клетки. База данных Reactome, содержащая структуру возможных реакций, которая в сочетании с данными об экспрессии и кинетике ферментов обеспечивает инфраструктуру для количественных моделей и, следовательно, комплексное представление биологических процессов, которое связывает такие генные продукты и может систематически анализироваться с использованием приложений биоинформатики. . [118] Данные реактома доступны в различных стандартных форматах, включая BioPAX , SBML и PSI-MI, а также позволяют обмениваться данными с другими базами данных путей, такими как Cycs, KEGG и amaze , а также базами данных молекулярных взаимодействий, такими как BIND и HPRD . Следующий выпуск данных будет охватывать апоптоз, включая сигнальные пути рецептора смерти и пути Bcl2, а также пути, участвующие в гемостазе . Другие темы, находящиеся в стадии разработки, включают несколько сигнальных путей, митоз , зрительную фототрансдукцию и кроветворение . [119] Таким образом, Reactome предоставляет высококачественные тщательно подобранные сводки фундаментальных биологических процессов в организме человека в форме удобной для биологов визуализации данных о путях и является проектом с открытым исходным кодом.
Подходы, ориентированные на путь
[ редактировать ]В постгеномную эпоху высокопроизводительное секвенирование и методы профилирования генов/белков преобразовали биологические исследования, обеспечив всесторонний мониторинг биологической системы, давая список дифференциально экспрессируемых генов или белков, что полезно для идентификации генов, которые могут играть определенную роль. в данном явлении или фенотипе. [120] С помощью микрочипов ДНК и полногеномной генной инженерии можно проверять глобальные профили экспрессии генов, чтобы внести множество геномных в общественное достояние данных. С помощью РНК-интерференции можно преобразовать выводы, содержащиеся в экспериментальной литературе и первичных базах данных, в базы знаний, состоящие из аннотированных представлений биологических путей. При этом известно, что отдельные гены и белки участвуют в биологических процессах, компонентах или структурах, а также в том, как и где генные продукты взаимодействуют друг с другом. [121] [122] Подходы, ориентированные на пути анализа данных микрочипов, путем группировки длинных списков отдельных генов, белков и/или других биологических молекул в соответствии с путями, в которых они участвуют, в меньшие наборы связанных генов или белков, что снижает сложность, оказались полезными. для связи геномных данных с конкретными биологическими процессами и системами. Идентификация активных путей, которые различаются между двумя состояниями, может иметь большую объяснительную силу, чем простой список различных генов или белков. Кроме того, большое количество методов анализа путей используют знания о путях из общедоступных репозиториев, таких как Gene Ontology (GO) или Киотская энциклопедия генов и геномов ( KEGG ), а не выводят пути на основе молекулярных измерений. [123] [124] Более того, разные направления исследований придали слову «путь» разные значения. Например, «путь» может обозначать метаболический путь, включающий последовательность ферментативно-катализируемых реакций малых молекул, или сигнальный путь, включающий набор реакций фосфорилирования белков и событий регуляции генов. Поэтому термин «путевой анализ» имеет очень широкое применение. Например, он может относиться к анализу сетей физических взаимодействий (например, белок-белковые взаимодействия), кинетическому моделированию путей и анализу установившихся путей (например, анализ баланса потоков), а также к его использованию при выводе пути на основе данных об экспрессии и последовательностях. Несколько инструментов анализа функционального обогащения [125] [126] [127] [128] и алгоритмы [129] были разработаны для улучшения интерпретации данных. Существующие методы анализа путей, основанные на базе знаний, в каждом поколении были обобщены в недавней литературе. [130]
Применение анализа путей в медицине
[ редактировать ]Колоректальный рак (КРР)
[ редактировать ]Пакет программ MatchMiner использовался для сканирования имен HUGO на предмет клонированных интересующих генов, которые затем вводились в GoMiner, который использовал GO для идентификации биологических процессов, функций и компонентов, представленных в профиле гена. Кроме того, база данных для аннотаций, визуализации и интегрированного обнаружения ( DAVID ) и база данных KEGG могут использоваться для анализа данных экспрессии микрочипов и анализа каждого биологического процесса GO (P), клеточного компонента (C) и молекулярной функции (F). ) онтология. Кроме того, инструменты DAVID можно использовать для анализа роли генов в метаболических путях и демонстрации биологических связей между генами или генными продуктами, а также для представления метаболических путей. Эти две базы данных также предоставляют онлайн-инструменты биоинформатики для объединения конкретной биохимической информации об определенном организме и облегчения интерпретации биологического значения экспериментальных данных. Используя комбинированный подход микроматриц и биоинформатических технологий, потенциальный метаболический механизм, способствующий колоректальный рак (КРР). был продемонстрирован [131] Несколько факторов окружающей среды могут быть вовлечены в ряд этапов генетического пути развития колоректального рака. К ним относятся гены, связанные с метаболизмом желчных кислот, метаболизмом гликолиза и путями метаболизма жирных кислот , что подтверждает гипотезу о том, что некоторые метаболические изменения, наблюдаемые при карциноме толстой кишки, могут возникать при развитии CRC. [131]
Болезнь Паркинсона (БП)
[ редактировать ]Клеточные модели помогают разделить сложный патологический процесс на более простые молекулярные события. Болезнь Паркинсона (БП) является многофакторной и клинически гетерогенной; этиология спорадической (и наиболее распространенной) формы до сих пор неясна, и до сих пор выяснено лишь несколько молекулярных механизмов нейродегенеративного каскада . В такой многогранной картине особенно важно выявить экспериментальные модели, которые упрощают изучение различных задействованных сетей белков и генов. Клеточные модели, воспроизводящие некоторые особенности нейронов, дегенерирующих при БП, способствовали многим достижениям в нашем понимании патогенного течения заболевания. В частности, основные биохимические пути (т.е. апоптоз и окислительный стресс , митохондриальные нарушения и дисфункциональная митофагия , стресс развернутых белков и неправильное удаление неправильно свернутых белков) широко изучались в клеточных линиях, подвергшихся токсическим воздействиям или генетически модифицированных. Центральная роль альфа-синуклеина привела к появлению множества моделей, направленных на выяснение его вклада в нарушение регуляции различных клеточных процессов. Классические клеточные модели кажутся правильным выбором для предварительных исследований молекулярного действия новых лекарств или потенциальных токсинов, а также для понимания роли отдельных генетических факторов. Более того, доступность новых клеточных систем, таких как цибриды или индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, дает возможность использовать преимущества исследований in vitro, хотя и более точно отражающих затронутую популяцию клеток. [132]
Болезнь Альцгеймера (БА)
[ редактировать ]Синаптическая дегенерация и гибель нервных клеток являются определяющими особенностями болезни Альцгеймера (БА), наиболее распространенного возрастного нейродегенеративного заболевания. При болезни Альцгеймера нейроны в гиппокампе и базальном отделе переднего мозга (области мозга, отвечающие за функции обучения и памяти) избирательно уязвимы. Исследования посмертной ткани головного мозга людей с болезнью Альцгеймера предоставили доказательства повышенного уровня окислительного стресса, митохондриальной дисфункции и нарушения поглощения глюкозы в уязвимых популяциях нейронов. Исследования моделей БА на животных и клеточных культурах показывают, что повышенные уровни окислительного стресса ( перекисного окисления липидов в частности, мембран) могут нарушать энергетический метаболизм нейронов и ионный гомеостаз , нарушая функцию мембранных ион-движущих АТФаз , переносчиков глюкозы и глутамата . Такой окислительный и метаболический компромисс может, таким образом, сделать нейроны уязвимыми к эксайтотоксичности и апоптозу . Недавние исследования показывают, что БА может проявляться системными изменениями в энергетическом обмене (например, повышение инсулинорезистентность и нарушение регуляции метаболизма глюкозы). Появляющиеся данные о том, что ограничения в питании могут предотвратить развитие болезни Альцгеймера, согласуются с основным «метаболическим» компонентом этих расстройств и вселяют оптимизм в отношении того, что эти разрушительные нарушения мозга, связанные со старением, можно в значительной степени предотвратить. [133]
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Бастьен Д. Гомпертс; Питер Э.Р. Тэтэм; Эйсбранд М. Крамер (2004). Трансдукция сигнала (Пбк. ред., [Начдр.]. ред.). Амстердам [ua]: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0122896323 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ингэм, PW; Накано, Ю.; Сегер, К. (2011). «Механизмы и функции передачи сигналов ежей через многоклеточные животные». Обзоры природы Генетика . 12 (6): 393–406. дои : 10.1038/nrg2984 . ПМИД 21502959 . S2CID 33769324 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Антониотти М., Парк Ф., Поликрити А., Угель Н., Мишра Б. (2003) Основы системы запросов и моделирования для моделирования биохимических и биологических процессов. На Тихоокеанском симпозиуме по биокомпьютингу 2003 г. (PSB 2003), стр. 116–127.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н Фардилья, Маргарида (2012). Самое важное в… Сотовой сигнализации . Издания Афронтаменто. ISBN 9789723612530 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Джереми М. Берг; Джон Л. Тимочко; Люберт Страйер (2007). Биохимия (6-е изд., 3-е печатное изд.). Нью-Йорк: Фриман. ISBN 978-0716787242 .
- ^ Мишра, Б. (2002) Символический подход к моделированию клеточного поведения. Прасанна В., Сахни С. и Шукла У. (ред.), Высокопроизводительные вычисления — HiPC 2002. LNCS 2552. Springer-Verlag, стр. 725–732.
- ^ де Йонг, Х. (2002) Моделирование и моделирование генетических регуляторных систем: обзор литературы. Дж. Компьютер. биол., 9(1), 67–103.
- ^ Хинкль Дж.Л., Боуман Л. (2003)Нейропротекция при ишемическом инсульте. J Neurosci Nurs 35 (2): 114–8.
- ^ Карнейро, Луис Карлос; Жункейра, Хосе (2005). Основной текст и атлас гистологии (11-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, [и т. д.]: McGraw-Hill. ISBN 978-0071440912 .
- ^ Тянь, Синьруй; Лю, З; Ню, Б; Чжан, Дж; Тан, ТК; Ли, СР; Чжао, Ю; Харрис, округ Колумбия; Чжэн, Г (2011). «Комплекс E-кадгерин/β-катенин и эпителиальный барьер» . Журнал биомедицины и биотехнологии . 2011 : 1–6. дои : 10.1155/2011/567305 . ПМК 3191826 . ПМИД 22007144 .
- ^ Барт, Анджела И.М.; Нэтке, Инке С; Нельсон, В. Джеймс (октябрь 1997 г.). «Кадгерины, катенины и белок APC: взаимодействие между цитоскелетными комплексами и сигнальными путями» . Современное мнение в области клеточной биологии . 9 (5): 683–690. дои : 10.1016/S0955-0674(97)80122-6 . ПМИД 9330872 .
- ^ Коначчи-Соррелл, Маралис; Журинский, Яков; Бен-Зеев, Аври (15 апреля 2002 г.). «Система адгезии кадгерин-катенин в передаче сигналов и раке» . Журнал клинических исследований . 109 (8): 987–991. дои : 10.1172/JCI15429 . ПМК 150951 . ПМИД 11956233 .
- ^ Гилкриз, Майкл З. (март 2007 г.). «Передача сигналов интегрин в эпителиальных клетках». Раковые письма . 247 (1): 1–25. дои : 10.1016/j.canlet.2006.03.031 . ПМИД 16725254 .
- ^ Кэмпбелл, ID; Хамфрис, MJ (19 января 2011 г.). «Структура, активация и взаимодействия Интегрина» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 3 (3): а004994. doi : 10.1101/cshperspect.a004994 . ПМК 3039929 . ПМИД 21421922 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Юджин Р. Шифф; Уиллис К. Мэддри; Майкл Ф. Соррелл, ред. (12 декабря 2011 г.). Болезни печени Шиффа (11-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-65468-2 .
- ^ Павлина, Майкл Х. Росс, Войцех (23 апреля 2011 г.). Гистология: текст и атлас: с коррелирующей клеточной и молекулярной биологией (6-е изд.). Филадельфия: Уолтерс Клювер/Липпинкотт Уильямс и Уилкинс Хелс. ISBN 978-0781772006 .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Берридж, Майкл Дж. (10 апреля 2012 г.). «Биология клеточной сигнализации: Модуль 1 – Введение». Биохимический журнал . 6 : csb0001001. doi : 10.1042/csb0001001 (неактивен 25 апреля 2024 г.).
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка ) - ^ Боде, Йоханнес Г.; Альбрехт, Юте; Хойсингер, Дитер; Генрих, Питер К.; Шапер, Фред (июнь 2012 г.). «Белки острой фазы печени - регуляция цитокинами типов IL-6 и IL-1 с участием STAT3 и его взаимодействие с NF-κB-зависимой передачей сигналов». Европейский журнал клеточной биологии . 91 (6–7): 496–505. дои : 10.1016/j.ejcb.2011.09.008 . ПМИД 22093287 .
- ^ Ван, Хуа (2011). «Преобразователь сигнала и активатор транскрипции 3 при заболеваниях печени: новая терапевтическая цель» . Международный журнал биологических наук . 7 (5): 536–550. дои : 10.7150/ijbs.7.536 . ПМК 3088876 . ПМИД 21552420 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Ирвин М. Ариас; Харви Дж. Альтер (2009). Печень: биология и патобиология (5-е изд.). Чичестер, Великобритания: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-0470723135 .
- ^ Толосано, Эмануэла; Альтруда, Фиорелла (апрель 2002 г.). «Гемопексин: структура, функции и регуляция». ДНК и клеточная биология . 21 (4): 297–306. дои : 10.1089/104454902753759717 . ПМИД 12042069 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Жан-Франсуа Дюфур; Пьер-Ален Клавьен (2010). Сигнальные пути при заболеваниях печени (2-е изд.). Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-642-00149-9 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Эдвардс, Питер А; Кеннеди, Мэтью А; Мак, Пуйин А (апрель 2002 г.). «LXR;». Сосудистая фармакология . 38 (4): 249–256. дои : 10.1016/S1537-1891(02)00175-1 . ПМИД 12449021 .
- ^ Дзау, В.Дж.; Херрманн, ХК (15–22 февраля 1982 г.). «Гормональный контроль продукции ангиотензиногена». Науки о жизни . 30 (7–8): 577–84. дои : 10.1016/0024-3205(82)90272-7 . ПМИД 7040893 .
- ^ Чи, Сян Чэн; Чен, Ченг-И; Цай, Мин-Мин; Цай, Чун-Ин; Линь, Кван-Хуэй (2013). «Молекулярные функции гормонов щитовидной железы и их клиническое значение при заболеваниях печени» . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2013 . Цай, Мин-Мин; Цай, Чун-Ин; Линь, Кван-Хуэй: 1–16. дои : 10.1155/2013/601361 . ПМЦ 3708403 . ПМИД 23878812 .
- ^ Лай, Хун-Ши; Линь, Вэньси (3 июля 2013 г.). «Интерлейкин-6 опосредует экспрессию гена ангиотензиногена во время регенерации печени» . ПЛОС ОДИН . 8 (7). Лай, Шуо-Лунь; Линь, Хао-Ю; Сюй, Вэнь-Мин; Чжоу, Цзя-Хун; Ли, По-Хуан; Риши, Арун: e67868. Бибкод : 2013PLoSO...867868L . дои : 10.1371/journal.pone.0067868 . ПМЦ 3700864 . ПМИД 23844114 .
- ^ Накамура, Т; Мизуно, С (2010). «Открытие фактора роста гепатоцитов (HGF) и его значение для клеточной биологии, наук о жизни и клинической медицины» . Труды Японской академии, серия B. 86 (6): 588–610. Бибкод : 2010PJAB...86..588N . дои : 10.2183/pjab.86.588 . ПМК 3081175 . ПМИД 20551596 .
- ^ Блюменшайн Г.Р., младший; Миллс, Великобритания; Гонсалес-Ангуло, AM (10 сентября 2012 г.). «Нацеливание на ось фактор роста гепатоцитов-cMET в терапии рака» . Журнал клинической онкологии . 30 (26): 3287–96. дои : 10.1200/JCO.2011.40.3774 . ПМЦ 3434988 . ПМИД 22869872 .
- ^ Орган, СЛ; Цао, MS (ноябрь 2011 г.). «Обзор сигнального пути c-MET» . Терапевтические достижения в медицинской онкологии . 3 (1 доп.): S7–S19. дои : 10.1177/1758834011422556 . ПМК 3225017 . ПМИД 22128289 .
- ^ Дюфур, Жан-Франсуа (2005). Сигнальные пути при заболеваниях печени: с 15 таблицами . Берлин [ua]: Шпрингер. ISBN 978-3540229346 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Филдс, РД; Бернсток, Дж. (июнь 2006 г.). «Пуринергическая передача сигналов во взаимодействиях нейрон-глия» . Обзоры природы Неврология . 7 (6): 423–36. дои : 10.1038/nrn1928 . ПМК 2062484 . ПМИД 16715052 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Аббраккио, Мария П.; Бернсток, Джеффри; Верхрацкий, Алексей ; Циммерманн, Герберт (январь 2009 г.). «Пуринергическая передача сигналов в нервной системе: обзор». Тенденции в нейронауках . 32 (1): 19–29. дои : 10.1016/j.tins.2008.10.001 . ПМИД 19008000 . S2CID 7653609 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Варгас, MR; Джонсон, Дж.А. (3 июня 2009 г.). «Цитопротекторный путь Nrf2-ARE в астроцитах» . Обзоры экспертов в области молекулярной медицины . 11 : е17. дои : 10.1017/S1462399409001094 . ПМЦ 5563256 . ПМИД 19490732 .
- ^ Хабас, А.; Хан, Дж.; Ван, X.; Маргета, М. (21 октября 2013 г.). «Активность нейронов регулирует передачу сигналов астроцитов Nrf2» . Труды Национальной академии наук . 110 (45): 18291–18296. Бибкод : 2013PNAS..11018291H . дои : 10.1073/pnas.1208764110 . ПМК 3831500 . ПМИД 24145448 .
- ^ Эскартин, К; Выигран, SJ (18 мая 2011 г.). «Фактор 2, связанный с ядерным фактором эритроида 2, облегчает синтез глутатиона в нейронах путем усиления экспрессии нейронального переносчика возбуждающих аминокислот 3» . Журнал неврологии . 31 (20). Малгорн, К; Ауреган, Г; Берман, А.Е.; Чен, ПК; Деглон, Н; Джонсон, Дж.А.; Эх, SW; Суонсон, РА: 7392–401. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6577-10.2011 . ПМЦ 3339848 . ПМИД 21593323 .
- ^ Джонсон, Дж.А.; Джонсон, Д.А.; Крафт, AD; Калкинс, MJ; Джакел, Р.Дж.; Варгас, MR; Чен, ПК (декабрь 2008 г.). «Путь Nrf2-ARE: индикатор и модулятор окислительного стресса при нейродегенерации» . Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1147 . Крафт, AD; Калкинс, MJ; Джакел, Р.Дж.; Варгас, MR; Чен, ПК: 61–9. дои : 10.1196/анналы.1427.036 . ПМК 2605641 . ПМИД 19076431 .
- ^ Льюис, ТЛ; Курше, Дж.; Полле, Ф. (16 сентября 2013 г.). «Клеточная биология в нейробиологии: клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе формирования, роста и ветвления аксонов» . Журнал клеточной биологии . 202 (6): 837–848. дои : 10.1083/jcb.201305098 . ПМЦ 3776347 . ПМИД 24043699 .
- ^ Курше, Жюльен; Льюис, Томми Л. (июнь 2013 г.). «Разветвление терминальных аксонов регулируется киназным путем LKB1-NUAK1 посредством пресинаптического захвата митохондрий» . Клетка . 153 (7). Ли, Сохён; Курше, Вирджиния; Лю, Дэн-Юань; Айзава, Шиничи; Полле, Франк: 1510–1525 гг. дои : 10.1016/j.cell.2013.05.021 . ПМК 3729210 . ПМИД 23791179 .
- ^ Сато, Дайсуке; Арбер, Сильвия (июнь 2013 г.). «Вырезание ветвей аксонов по размеру: мастер управляет одной киназой за раз» . Клетка . 153 (7): 1425–1426. дои : 10.1016/j.cell.2013.05.047 . ПМИД 23791171 .
- ^ Эллсуорт, ML; Эллис, CG; Гольдман, Д; Стивенсон, АХ; Дитрих, Х.Х.; Спраг, RS (апрель 2009 г.). «Эритроциты: сенсоры кислорода и модуляторы сосудистого тонуса» . Физиология . 24 (2). Гольдман, Д; Стивенсон, АХ; Дитрих, Х.Х.; Спраг, RS: 107–16. дои : 10.1152/физиол.00038.2008 . ПМЦ 2725440 . ПМИД 19364913 .
- ^ Спраг, РС; Эллсуорт, ML (июль 2012 г.). «Эритроцитарный АТФ и перфузионное распределение: роль внутриклеточной и межклеточной коммуникации» . Микроциркуляция . 19 (5): 430–9. дои : 10.1111/j.1549-8719.2011.00158.x . ПМЦ 3324633 . ПМИД 22775760 .
- ^ Лей, К; Лауданна, К; Цыбульский, М.И.; Нуршарг, С. (сентябрь 2007 г.). «Добираемся до места воспаления: обновлен каскад адгезии лейкоцитов». Обзоры природы. Иммунология . 7 (9): 678–89. дои : 10.1038/nri2156 . ПМИД 17717539 . S2CID 1871230 .
- ^ Нуршарг, С ; Хордейк, Польша; Сикст, М. (май 2010 г.). «Нарушение множественных барьеров: подвижность лейкоцитов через стенки вен и интерстиций». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 11 (5): 366–78. дои : 10.1038/nrm2889 . ПМИД 20414258 . S2CID 9669661 .
- ^ Ройтт, Иван М (2013). Основы иммунологии . ГУАНАБАРА КУГАН. ISBN 978-8527721424 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Бейкер, Абул (2012). Клеточная и молекулярная иммунология . К. Аббас, Эндрю Х. Лихтман, Шив Пиллаи; иллюстрации Дэвида Л. Бейкера, Александра (7-е изд.). Филадельфия: Эльзевир/Сондерс. ISBN 978-1437715286 .
- ^ Кокс, Майкл (2005). Энциклопедия наук о жизни . Хобокен, Нью-Джерси [ua]: Wiley [Online-Anbieter]. ISBN 9780470015902 .
- ^ Макиан, Ф. (июнь 2005 г.). «Белки NFAT: ключевые регуляторы развития и функции Т-клеток». Обзоры природы. Иммунология . 5 (6): 472–84. дои : 10.1038/nri1632 . ПМИД 15928679 . S2CID 2460785 .
- ^ Мерседес Ринкон; Ричард А. Флавелл и Роджер Дж. Дэвис (2001). «Передача сигнала MAP-киназами в Т-лимфоцитах» . Онкоген . 20 (19): 2490–2497. дои : 10.1038/sj.onc.1204382 . ПМИД 11402343 .
- ^ Вайс, Артур. «События передачи сигнала, участвующие в активации и дифференцировке лимфоцитов» . Проверено 8 января 2014 г.
- ^ Ле Галлу, С; Кэрон, Дж. (1 июля 2012 г.). «Потребность IL-2 для генерации плазматических клеток человека: сочетание дифференцировки и пролиферации за счет усиления передачи сигналов MAPK-ERK» . Журнал иммунологии . 189 (1). Делалой, К; Россиль, Д; Тарт, К; Фест, Т: 161–73. doi : 10.4049/jimmunol.1200301 . ПМИД 22634617 .
- ^ Шаффер, Алабама; Шапиро-Шелеф, М. (июль 2004 г.). «XBP1, расположенный ниже Blimp-1, расширяет секреторный аппарат и другие органеллы и увеличивает синтез белка при дифференцировке плазматических клеток» . Иммунитет . 21 (1). Ивакоши, Нью-Йорк; Ли, АХ; Цянь, С.Б.; Чжао, Х; Ю, Х; Ян, Л; Тан, БК; Розенвальд, А; Хёрт, Э.М.; Петрулакис, Э; Зоненберг, Н.; Юделл, Дж.В.; Калам, К; Глимчер, Л.Х.; Штаудт, Л.М.: 81–93. doi : 10.1016/j.immuni.2004.06.010 . ПМИД 15345222 .
- ^ Кротти, Шейн; Джонстон, Роберт Дж; Шенбергер, Стивен П. (19 января 2010 г.). «Эффекторы и воспоминания: Bcl-6 и Blimp-1 в дифференцировке Т- и В-лимфоцитов» . Природная иммунология . 11 (2): 114–120. дои : 10.1038/ni.1837 . ПМЦ 2864556 . ПМИД 20084069 .
- ^ Майкл Кокс (2005). Энциклопедия наук о жизни . Хобокен, Нью-Джерси [ua]: Wiley [Online-Anbieter]. ISBN 9780470015902 .
- ^ Круциат, СМ.; Ньерс, К. (19 октября 2012 г.). «Секретируемые и трансмембранные ингибиторы и активаторы Wnt» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 5 (3): а015081. doi : 10.1101/cshperspect.a015081 . ПМЦ 3578365 . ПМИД 23085770 .
- ^ Кобаяши, Ясухиро; Маэда, Кадзухиро; Такахаси, Наоюки (июль 2008 г.). «Роль передачи сигналов Wnt в формировании и резорбции кости» . Обзор японской стоматологической науки . 44 (1): 76–82. дои : 10.1016/j.jdsr.2007.11.002 .
- ^ Раджу, Р; Балакришнан, Л; Нанджаппа, В.; Бхаттачарджи, М; Гетнет, Д; Мутусами, Б; Куриан Томас, Дж; Шарма, Дж; Рахиман, бакалавр; Харша, ХК; Шанкар, С; Прасад, Т.С.; Мохан, СС; Бадер, Грузия; Вани, MR; Панди, А (2011). «Полная составленная вручную карта реакций сигнального пути RANKL/RANK» . База данных (Оксфорд) . 2011 : бар021. дои : 10.1093/база данных/bar021 . ПМК 3170171 . ПМИД 21742767 .
- ^ Бойс, БФ; Син, Л. (2007). «Биология RANK, RANKL и остеопротегерина» . Исследования и терапия артрита . 9 (Приложение 1): S1. дои : 10.1186/ar2165 . ЧВК 1924516 . ПМИД 17634140 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Медьеро, Арансасу; Кронштейн, Брюс Н. (июнь 2013 г.). «Аденозин и костный метаболизм» . Тенденции в эндокринологии и обмене веществ . 24 (6): 290–300. дои : 10.1016/j.tem.2013.02.001 . ПМЦ 3669669 . ПМИД 23499155 .
- ^ Хэм, Дж; Эванс, бакалавр (2012). «Новая роль аденозина и его рецепторов в гомеостазе костей» . Границы эндокринологии . 3 : 113. дои : 10.3389/fendo.2012.00113 . ПМЦ 3444801 . ПМИД 23024635 .
- ^ Ватт, FM; Дрискелл, Р.Р. (24 ноября 2009 г.). «Терапевтический потенциал стволовых клеток» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 365 (1537): 155–163. дои : 10.1098/rstb.2009.0149 . ПМЦ 2842697 . ПМИД 20008393 .
- ^ Инь, Квинсленд; Николс, Дж; Чемберс, я; Смит, А. (31 октября 2003 г.). «Индукция BMP белков Id подавляет дифференцировку и поддерживает самообновление эмбриональных стволовых клеток в сотрудничестве со STAT3» . Клетка . 115 (3): 281–92. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00847-X . ПМИД 14636556 . S2CID 7201396 .
- ^ Нишино, Дж; Ким, я; Чада, К; Моррисон, SJ (17 октября 2008 г.). «Hmga2 способствует самообновлению нервных стволовых клеток у молодых, но не старых мышей за счет снижения экспрессии p16Ink4a и p19Arf» . Клетка . 135 (2): 227–39. дои : 10.1016/j.cell.2008.09.017 . ПМЦ 2582221 . ПМИД 18957199 .
- ^ Моррисон, SJ; Спрэдлинг, AC (22 февраля 2008 г.). «Стволовые клетки и ниши: механизмы, способствующие поддержанию стволовых клеток на протяжении всей жизни» . Клетка . 132 (4): 598–611. дои : 10.1016/j.cell.2008.01.038 . ПМЦ 4505728 . ПМИД 18295578 .
- ^ Фукс, Э; Тумбар, Т; Гуаш, Г. (19 марта 2004 г.). «Общение с соседями: стволовые клетки и их ниша» . Клетка . 116 (6): 769–78. дои : 10.1016/s0092-8674(04)00255-7 . ПМИД 15035980 . S2CID 18494303 .
- ^ Кларк, МФ; Дик, Дж. Э. (1 октября 2006 г.). «Раковые стволовые клетки - взгляды на текущее состояние и будущие направления: семинар AACR по раковым стволовым клеткам». Исследования рака . 66 (19). Диркс, П.Б.; Ивз, CJ; Джеймисон, Швейцария; Джонс, Д.Л.; Висвадер, Дж; Вайсман, Иллинойс; Валь, GM: 9339–44. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-06-3126 . ПМИД 16990346 . S2CID 8791540 .
- ^ Джонс, генеральный менеджер; Крам, Д.С. (май 2008 г.). «Профиль экспрессии генов ооцитов человека после созревания in vivo или in vitro» . Репродукция человека . 23 (5). Песня, Б; Магли, MC; Джанароли, Л; Лахам-Каплан, Огайо; Финдли, Дж. К.; Дженкин, Г; Траунсон, АО: 1138–44. дои : 10.1093/humrep/den085 . ПМИД 18346995 .
- ^ Киддер, генеральный менеджер; Вандерхайден, Британская Колумбия (апрель 2010 г.). «Двунаправленная связь между ооцитами и клетками фолликула: обеспечение компетентности развития ооцитов» . Канадский журнал физиологии и фармакологии . 88 (4): 399–413. дои : 10.1139/y10-009 . ПМК 3025001 . ПМИД 20555408 .
- ^ Пэн, Дж.; Ли, К. (4 февраля 2013 г.). «Гетеродимеры фактора дифференцировки роста 9: костный морфогенетический белок 15 являются мощными регуляторами функций яичников» . Труды Национальной академии наук . 110 (8). Вигглсворт, К.; Рангараджан, А.; Каттамури, К.; Петерсон, RT; Эппиг, Джей Джей; Томпсон, ТБ; Мацук, ММ: E776–E785. дои : 10.1073/pnas.1218020110 . ПМК 3581982 . ПМИД 23382188 .
- ^ Макгиннис, ЛК; Кэрролл, диджей; Кинси, Вашингтон (октябрь – ноябрь 2011 г.). «Передача сигналов протеинтирозинкиназы во время созревания и оплодотворения яйцеклетки» . Молекулярное воспроизводство и развитие . 78 (10–11): 831–45. дои : 10.1002/mrd.21326 . ПМК 3186829 . ПМИД 21681843 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Норрис, Р.П.; Ратзан, WJ (июнь 2009 г.). «Циклический ГМФ из окружающих соматических клеток регулирует циклический АМФ и мейоз в ооците мыши» . Разработка . 136 (11). Фрейдзон, М; Мельманн, Л.М.; Кралл, Дж; Мовсесян, М.А.; Ван, Х; Ке, Х; Николаев, ВО; Яффе, Луизиана: 1869–1878 гг. дои : 10.1242/dev.035238 . ПМК 2680110 . ПМИД 19429786 .
- ^ Ваккари, С; Уикс JL, 2-е (сентябрь 2009 г.). «Циклическая передача сигналов GMP участвует в зависимом от лютеинизирующего гормона мейотическом созревании ооцитов мыши» . Биология размножения . 81 (3). Се, М; Меннити, ФС; Конти, М: 595–604. дои : 10.1095/biolreprod.109.077768 . ПМК 2731981 . ПМИД 19474061 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Села-Абрамович, С; Эдри, я; Галиани, Д; Нево, Н; Декель, Н. (май 2006 г.). «Нарушение связи щелевых соединений внутри фолликула яичника вызывает созревание яйцеклетки» . Эндокринология . 147 (5): 2280–6. дои : 10.1210/en.2005-1011 . ПМИД 16439460 .
- ^ Села-Абрамович, С; Хорев Э; Галиани, Д; Декель, Н. (март 2005 г.). «Митоген-активируемая протеинкиназа опосредует вызванное лютеинизирующим гормоном нарушение связи и созревание ооцитов в фолликулах яичников крыс» . Эндокринология . 146 (3): 1236–44. дои : 10.1210/en.2004-1006 . ПМИД 15576461 .
- ^ Ким, Дж; Багчи, IC; Багчи, МК (декабрь 2009 г.). «Контроль овуляции у мышей с помощью генных сетей, регулируемых рецептором прогестерона» . Молекулярная репродукция человека . 15 (12): 821–8. doi : 10.1093/моль/gap082 . ПМЦ 2776476 . ПМИД 19815644 .
- ^ Форчун, Дж. Э.; Уиллис, Эл.; Бриджес, ПиДжей; Ян, CS (январь 2009 г.). «Периовуляторный период у крупного рогатого скота: прогестерон, простагландины, окситоцин и протеазы ADAMTS» . Размножение животных . 6 (1): 60–71. ПМК 2853051 . ПМИД 20390049 .
- ^ Гельдзилер, Б.Д.; Марчелло, MR; Шейкс, округ Колумбия; Сингсон, А (2011). «Генетика и клеточная биология оплодотворения». Caenorhabditis elegans: молекулярная генетика и развитие . Методы клеточной биологии. Том. 106. стр. 343–75. дои : 10.1016/B978-0-12-544172-8.00013-X . ISBN 9780125441728 . ПМК 3275088 . ПМИД 22118284 .
- ^ Хан, С.М.; Котти, Пенсильвания; Миллер, Массачусетс (май 2010 г.). «Механизмы связи спермы и ооцита, контролирующие фертильность C. elegans» . Динамика развития . 239 (5): 1265–81. дои : 10.1002/dvdy.22202 . ПМК 2963114 . ПМИД 20034089 .
- ^ Мяо, ЮЛ; Уильямс, CJ (ноябрь 2012 г.). «Передача сигналов кальция при активации яиц млекопитающих и развитии эмбрионов: влияние субклеточной локализации» . Молекулярное воспроизводство и развитие . 79 (11): 742–56. дои : 10.1002/mrd.22078 . ПМК 3502661 . ПМИД 22888043 .
- ^ Суонн, К; Виндзор, С. (март 2012 г.). «Фосфолипаза C-ζ-индуцированный Ca 2+ колебания вызывают совпадающие движения цитоплазмы в ооцитах человека, которые не смогли оплодотвориться после интрацитоплазматической инъекции спермы» . Фертильность и стерильность . 97 (3). Кэмпбелл, К.; Элгмати, К.; Номикос, М.; Зерницка-Гетц, М.; Амсо, Н.; Лай. , Ф.А.; Грэм, К.: 742–7 10.1016 / j.fertnstert.2011.12.013 . PMC 3334266 . . doi :
- ^ Мио, Ю; Ивата, К. (сентябрь 2012 г.). «Возможный механизм блокады полиспермии в ооцитах человека, наблюдаемый с помощью покадровой кинематографии» . Журнал вспомогательной репродукции и генетики . 29 (9). Юмото, К; Кай, Ю; Саргант, ХК; Мидзогучи, К; Уэда, М; Цучи, Ю; Имаджо, А; Иба, Ю; Нисикори, К: 951–6. дои : 10.1007/s10815-012-9815-x . ПМЦ 3463667 . ПМИД 22695746 .
- ^ Белл, С; Бреннер, К; Сегарс, Дж. (декабрь 2010 г.). «Нарушение созревания ооцитов: синдром плохой яйцеклетки» . Фертильность и бесплодие . 94 (7): 2507–13. doi : 10.1016/j.fertnstert.2010.02.037 . ПМЦ 2946974 . ПМИД 20378111 .
- ^ Абу-хайла, А; Тулсиани, ДР (1 мая 2009 г.). «Пути передачи сигнала, которые регулируют капацитацию сперматозоидов и акросомную реакцию». Архив биохимии и биофизики . 485 (1): 72–81. дои : 10.1016/j.abb.2009.02.003 . ПМИД 19217882 .
- ^ Висконти, ЧП; Уэстбрук, Вирджиния (январь 2002 г.). «Новые сигнальные пути, участвующие в приобретении сперматозоидами способности к оплодотворению». Журнал репродуктивной иммунологии . 53 (1–2). Чертихин, О; Демарко, я; Слейт, С; Дикман, AB: 133–50. дои : 10.1016/S0165-0378(01)00103-6 . ПМИД 11730911 .
- ^ Салисиони, AM; Платт, доктор медицины; Вертхаймер, Э.В.; Арселей, Э; Аллер, А; Сосник, Дж; Висконти, ЧП (2007). «Сигнальные пути, участвующие в капацитации сперматозоидов». Общество репродукции и улучшения рождаемости . 65 . Вертхаймер, Э.В.; Арселей, Э; Аллер, А; Сосник, Дж; Висконти, ЧП: 245–59. ПМИД 17644966 .
- ^ Брейтбарт, Х. (22 февраля 2002 г.). «Внутриклеточная регуляция кальция в капацитации сперматозоидов и акросомальной реакции». Молекулярная и клеточная эндокринология . 187 (1–2): 139–44. дои : 10.1016/s0303-7207(01)00704-3 . ПМИД 11988321 . S2CID 24124381 .
- ^ Гупта, Словакия; Бхандари, Б. (январь 2011 г.). «Акросомальная реакция: актуальность гликопротеинов зоны пеллюцида» . Азиатский журнал андрологии . 13 (1): 97–105. дои : 10.1038/aja.2010.72 . ПМЦ 3739397 . ПМИД 21042299 .
- ^ Сагаре-Патил, В; Вернекар, М; Гальванкар, М; Моди, Д. (15 июля 2013 г.). «Прогестерон использует путь PI3K-AKT в сперматозоидах человека для регулирования подвижности и гиперактивации, но не акросомной реакции». Молекулярная и клеточная эндокринология . 374 (1–2): 82–91. дои : 10.1016/j.mce.2013.04.005 . ПМИД 23623968 . S2CID 25689637 .
- ^ Публиковер, С; Барратт, К. (17 марта 2011 г.). «Репродуктивная биология: ворота прогестерона в сперму». Природа . 471 (7338): 313–4. Бибкод : 2011Natur.471..313P . дои : 10.1038/471313а . ПМИД 21412330 . S2CID 205062974 .
- ^ Ашок Агарвал; Р. Джон Эйткен; Хуан Г. Альварес (17 марта 2012 г.). Исследования мужского здоровья и фертильности . Нью-Йорк: Humana Press. ISBN 978-1-61779-775-0 .
- ^ О'Флаэрти, К; де Ламиранд, Э; Ганьон, К. (15 августа 2006 г.). «Положительная роль активных форм кислорода в капацитации сперматозоидов млекопитающих: запуск и модуляция событий фосфорилирования». Свободно-радикальная биология и медицина . 41 (4): 528–40. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2006.04.027 . ПМИД 16863985 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Дори, К; Амайя, Э. (ноябрь 2010 г.). «Передача сигналов FGF: разнообразные роли в раннем эмбриогенезе позвоночных» . Разработка . 137 (22): 3731–42. дои : 10.1242/dev.037689 . ПМЦ 3747497 . ПМИД 20978071 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Ланнер, Ф; Россант, Дж. (октябрь 2010 г.). «Роль передачи сигналов FGF/Erk в плюрипотентных клетках». Разработка . 137 (20): 3351–60. дои : 10.1242/dev.050146 . ПМИД 20876656 . S2CID 1380227 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Дрисен, О; Бриванлу, АХ (январь 2007 г.). «Сигнальные пути в раковых и эмбриональных стволовых клетках». Обзоры стволовых клеток . 3 (1): 7–17. дои : 10.1007/s12015-007-0004-8 . ПМИД 17873377 . S2CID 25311665 .
- ^ Ли, Дж; Ван, Дж. (апрель 2007 г.). «Передача сигналов MEK/ERK способствует поддержанию самообновления эмбриональных стволовых клеток человека». Дифференциация; Исследования биологического разнообразия . 75 (4). Ван, К; Чжао, Ю; Чжан, Х; Тан, З; Песня, З; Дин, М; Дэн, Х: 299–307. дои : 10.1111/j.1432-0436.2006.00143.x . ПМИД 17286604 .
- ^ Суй, Лина; Боуэнс, Люк; Мфопу, Жозуэ К. (2013). «Сигнальные пути во время поддержания и окончательной энтодермальной дифференцировки эмбриональных стволовых клеток» . Международный журнал биологии развития . 57 (1): 1–12. дои : 10.1387/ijdb.120115ls . ПМИД 23585347 . S2CID 38544740 .
- ^ Мэннинг, Б.Д.; Кэнтли, LC (29 июня 2007 г.). «Сигнализация АКТ/ПКБ: движение вниз по течению» . Клетка . 129 (7): 1261–74. дои : 10.1016/j.cell.2007.06.009 . ПМЦ 2756685 . ПМИД 17604717 .
- ^ Песня, Г; Оуян, Г; Бао, С. (январь – март 2005 г.). «Активация сигнального пути Akt/PKB и выживание клеток» . Журнал клеточной и молекулярной медицины . 9 (1): 59–71. дои : 10.1111/j.1582-4934.2005.tb00337.x . ПМК 6741304 . ПМИД 15784165 .
- ^ Дэйли, Л; Амбросетти, Д; Мансухани, А; Базилико, C (апрель 2005 г.). «Механизмы, лежащие в основе дифференциальных ответов на передачу сигналов FGF». Обзоры цитокинов и факторов роста . 16 (2): 233–47. doi : 10.1016/j.cytogfr.2005.01.007 . ПМИД 15863038 .
- ^ Келлехер, ФК; Феннелли, Д; Рафферти, М. (2006). «Общие критические пути эмбриогенеза и рака». Акта Онкологика . 45 (4): 375–88. дои : 10.1080/02841860600602946 . ПМИД 16760173 . S2CID 24282171 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ван, Дж; Уиншоу-Борис, А. (октябрь 2004 г.). «Канонический путь Wnt в раннем эмбриогенезе млекопитающих и поддержании / дифференцировке стволовых клеток». Текущее мнение в области генетики и развития . 14 (5): 533–9. дои : 10.1016/j.где.2004.07.013 . ПМИД 15380245 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ву, МОЙ; Хилл, CS (март 2009 г.). «Передача сигналов суперсемейства Tgf-бета в эмбриональном развитии и гомеостазе» . Развивающая клетка . 16 (3): 329–43. дои : 10.1016/j.devcel.2009.02.012 . ПМИД 19289080 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кисигами, С; Мишина Ю. (июнь 2005 г.). «Передача сигналов BMP и формирование раннего эмбрионального паттерна» . Обзоры цитокинов и факторов роста . 16 (3): 265–78. doi : 10.1016/j.cytogfr.2005.04.002 . ПМИД 15871922 .
- ^ Лифанцева Н.В.; Кольцова А.М.; Полянская, Г.Г.; Гордеева, О.Ф. (23 января 2013 г.). «Экспрессия факторов семейства TGFβ и FGF2 в эмбриональных стволовых клетках мыши и человека, поддерживаемая в различных культуральных системах» . Российский журнал биологии развития . 44 (1): 7–18. дои : 10.1134/S1062360413010050 . ПМИД 23659078 . S2CID 8167222 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Вишванатан, Джорджия; Сето, Дж.; Патил, С.; Нудельман, Г.; Силфон, Южная Каролина (2008). «Начало работы с построением и анализом биологических путей» . ПЛОС Компьютерная Биол . 4 (2): е16. Бибкод : 2008PLSCB...4...16В . дои : 10.1371/journal.pcbi.0040016 . ПМК 2323403 . ПМИД 18463709 .
- ^ Стромбак Л., Якониене В., Тан Х., Ламбрикс П. (2006) Представление, хранение и доступ. Массачусетский технологический институт Пресс.
- ^ Brazma, A.; Krestyaninova, M.; Sarkans, U. (2006). "Standards for systems biology". Nat Rev Genet . 7 (8): 593–605. doi : 10.1038/nrg1922 . PMID 16847461 . S2CID 35398897 .
- ^ Бацлавски К., Ню Т. (2006) Онтологии для биоинформатики. Кембридж (Массачусетс): Бока-Ратон (Флорида): Чепмен и Холл/CRC.
- ^ Каштан, Н.; Ицковиц, С.; Майло, Р.; Алон, У. (2004). «Эффективный алгоритм выборки для оценки концентрации подграфов и обнаружения сетевых мотивов» . Биоинформатика . 20 (11): 1746–1758. doi : 10.1093/биоинформатика/bth163 . ПМИД 15001476 .
- ^ «KEGG: Киотская энциклопедия генов и геномов» .
- ^ Канехиса, М.; Гото, С.; Хаттори, М.; Аоки-Киношита, К.Ф.; Ито, М.; Кавасима, С. (2006). «От геномики к химической геномике: новые разработки в KEGG» . Нуклеиновые кислоты Рез . 34 (Проблема с базой данных): D354–D357. дои : 10.1093/нар/gkj102 . ПМЦ 1347464 . ПМИД 16381885 .
- ^ Минору К., Сусуму Г., Михо Ф., Мао Т., Мика Х. (2010) KEGG для представления и анализа молекулярных сетей, связанных с болезнями и лекарствами Nucleic Acids Res. 38(1): Д355-Д360.
- ^ "Дом" . genmapp.org .
- ^ Далквист, К.Д.; Саломонис, Н.; Вранизан, К.; Лоулор, Южная Каролина; Конклин, БР (2002). «GenMAPP, новый инструмент для просмотра и анализа данных микрочипов о биологических путях» . Нат. Жене . 31 (1): 19–20. дои : 10.1038/ng0502-19 . ПМИД 11984561 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . www.genmapp.org . Архивировано из оригинала (PDF) 3 февраля 2013 года . Проверено 12 января 2022 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Вастрик, И.; Д'Эстахио, П.; Шмидт, Э.; Джоши-Топе, Г.; Гопинатх, Г.; Крофт, Д.; де Боно, Б.; Гиллеспи, М.; Джассаль, Б.; Льюис, С.; Мэтьюз, Л.; Ву, Г.; Бирни, Э.; Штейн, Л. (2007). «Реактом: база знаний о биологических путях и процессах» . Геном Биол . 8 (3): Р39. дои : 10.1186/gb-2007-8-3-r39 . ПМЦ 1868929 . ПМИД 17367534 .
- ^ Джоши-Топе, Г.; Гиллеспи, М.; Вастрик, И.; Д'Эстахио, П.; Шмидт, Э.; де Боно, Б.; Джассаль, Б.; Гопинатх, Греция; Ву, ГР; Мэтьюз, Л.; Льюис, С.; Бирни, Э.; Штейн, Л. (2005). «Реактом: база знаний о биологических путях» . Нуклеиновые кислоты Рез . 33 (Проблема с базой данных): D428–32. дои : 10.1093/nar/gki072 . ПМК 540026 . ПМИД 15608231 .
- ^ Мэтьюз, Л.; Гопинатх, Г.; Гиллеспи, М.; Коди, М. (2009). «База знаний Реактома о биологических путях и процессах человека» . Нуклеиновые кислоты Рез . 37 (Проблема с базой данных): D619–D622. дои : 10.1093/нар/gkn863 . ПМЦ 2686536 . ПМИД 18981052 .
- ^ Крофт, Д.; О'Келли, Дж.; Ву, Г.; Хау, Р. (2011). «Реактом: база данных реакций, путей и биологических процессов» . Нуклеиновые кислоты Рез . 39 (Проблема с базой данных): D691–D697. дои : 10.1093/нар/gkq1018 . ПМК 3013646 . ПМИД 21067998 .
- ^ Хау, Р.; Хермякоб, Х.; Д'Эстахио, П.; Штейн, Л. (2011). «Анализ путей реактома для обогащения биологических открытий в наборах данных протеомики» . Протеомика . 11 (18): 3598–3613. дои : 10.1002/pmic.201100066 . ПМЦ 4617659 . ПМИД 21751369 .
- ^ Приами, К. (редактор) (2003) Вычислительные методы в системной биологии. LNCS 2602. Springer Verlag.
- ^ Карп, П.Д.; Райли, М.; Сайер, М.; Полсен, ИТ; Палей, С.М.; Пеллегрини-Тул, А. (2000). «Экоциклические и метациклические базы данных» . Нуклеиновые кислоты Рез . 28 (1): 56–59. дои : 10.1093/нар/28.1.56 . ПМЦ 102475 . ПМИД 10592180 .
- ^ Огата, Х.; Гото, С.; Сато, К.; Фудзибучи, В.; Боно, Х.; Канехиса, М. (1999). «Кегг: Киотская энциклопедия генов и геномов» . Нуклеиновые кислоты Рез . 27 (1): 29–34. дои : 10.1093/нар/27.1.29 . ПМК 148090 . ПМИД 9847135 .
- ^ Эшбернер, М. (2000). «Онтология генов: инструмент для объединения биологии. Консорциум онтологии генов» . Нат. Жене . 25 (1): 25–29. дои : 10.1038/75556 . ПМК 3037419 . ПМИД 10802651 .
- ^ Канехиса, М (2002). «Базы данных KEGG в GenomeNet» . Нуклеиновые кислоты Рез . 30 (1): 42–46. дои : 10.1093/нар/30.1.42 . ПМК 99091 . ПМИД 11752249 .
- ^ Бойл, Э.И. (2004). «GO::TermFinder – программное обеспечение с открытым исходным кодом для доступа к информации онтологии генов и поиска значительно расширенных терминов онтологии генов, связанных со списком генов» . Биоинформатика . 20 (18): 3710–3715. doi : 10.1093/биоинформатика/bth456 . ПМК 3037731 . ПМИД 15297299 .
- ^ Хуанг, Д.В. (2007). «Инструмент функциональной классификации генов DAVID: новый алгоритм, ориентированный на биологические модули, для функционального анализа больших списков генов» . Геном Биол . 8 (9): 183 р. дои : 10.1186/gb-2007-8-9-r183 . ПМК 2375021 . ПМИД 17784955 .
- ^ Маере, С. (2005). «BiNGO: плагин Cytoscape для оценки чрезмерного представления категорий онтологии генов в биологических сетях» . Биоинформатика . 21 (16): 3448–3449. doi : 10.1093/биоинформатика/bti551 . ПМИД 15972284 .
- ^ Рамос, Х (2008). «Проводник информации и свойств белков: простое в использовании веб-приложение с богатым клиентом для управления и функционального анализа протеомных данных» . Биоинформатика . 24 (18): 2110–2111. doi : 10.1093/биоинформатика/btn363 . ПМЦ 2638980 . ПМИД 18635572 .
- ^ Ли, Ю (2008). «Глобальная сеть перекрестных помех» . Биоинформатика . 24 (12): 1442–1447. doi : 10.1093/биоинформатика/btn200 . ПМИД 18434343 .
- ^ Хатри, П.; Сирота, М.; Бьютт, Эй Джей (2012). «Десять лет анализа путей: современные подходы и нерешенные проблемы» . ПЛОС Компьютер. Биол . 8 (2): e1002375. Бибкод : 2012PLSCB...8E2375K . дои : 10.1371/journal.pcbi.1002375 . ПМЦ 3285573 . ПМИД 22383865 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Да, CS; Ван, JY; Ченг, TL; Хуан, Швейцария; Ву, CH; Лин, С.Р. (2006). «Путь метаболизма жирных кислот играет важную роль в канцерогенезе колоректального рака человека по данным микрочипового биоинформационного анализа». Раковые письма . 233 (2): 297–308. дои : 10.1016/j.canlet.2005.03.050 . ПМИД 15885896 .
- ^ Альберио, Т.; Лопиано, Л.; Фазано, М. (2012). «Клеточные модели для исследования биохимических путей болезни Паркинсона». Журнал ФЭБС . 279 (7): 1146–1155. дои : 10.1111/j.1742-4658.2012.08516.x . ПМИД 22314200 . S2CID 22244998 .
- ^ Мэттсон, член парламента; Педерсен, Вашингтон; Дуань, В.; Калмси, К.; Камандола, С. (1999). «Клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе нарушения энергетического метаболизма и дегенерации нейронов при болезнях Альцгеймера и Паркинсона» . Анналы Нью-Йоркской академии наук (Представлена рукопись). 893 (1): 154–175. Бибкод : 1999NYASA.893..154M . дои : 10.1111/j.1749-6632.1999.tb07824.x . ПМИД 10672236 . S2CID 23438312 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Ресурс КЕГГ
- Инструменты DAVID. Архивировано 16 сентября 2014 г. в Wayback Machine.
- ГенМАПП
- GoMiner. Архивировано 1 января 2016 г. на Wayback Machine.
- Путеводитель
- [1]