信号通路专题:信号通路扫盲贴,看别人如何利信号通路发Nature
编辑:雪民
撰文:琦点先生
首先,了解信号通路是什么?
细胞将外源和内源性变化转化成特定的信号并逐级传递,最终作出相应的反应,这是一个非常复杂且极为精细的调控过程,它伴随着配体与受体结合、蛋白质结构的与活性的改变以及各种基因表达的变化等。这一过程依赖的分子组成的信号转导链叫做“信号通路”/“信号转导通路”,细胞中不同的信号通路交互作用、互相调控形成了一个动态的信号转导网络。狭义能够把胞外的分子信号经过细胞膜传到细胞胞内然后发生效应的一系列酶促反应通路。
简单的讲:信号——受体——信号转导级联通路——细胞核(转录因子基因)——蛋白表达谱——生物学效应
其次,信号通路又可以干什么呢?
它可以帮你更好的揭示分子的调控机制,进一步明确与表型之间的联系。了解信号通路或可为你的课题提供十分重要的帮助。
比如,这篇发表在Nuture上的文章涉及到了Insulin、Glucose下游的一些信号通路如mTOR信号通路、AMPK信号通路,将其与目标分子USP20联系在一起,进一步揭露了USP20与能量代谢、胆固醇代谢之间的具体机制。
研究信号通路研究数据库又包括:
1.KEGGhttp:http//www.genome.jp/kegg/pathway.html KEGG是我们做信号通路研究中接触最多的一个数据库,具有强大的图形功能,可以直观查看众多信号通路以及各类通路之间的关系。
2.SMPDB:http://smpdb.ca/ SMPDB是一个交互式的可视化数据资源库,包含了超过3万种发现于人体中的小分子通路。其中70%的通路为该数据库独有,在其他数据库中无法找到。其中,通路中每个小分子都可链接到附有详细说明的HMDB或Drugbank,每个蛋白复合物或酶也均与UniProt超链接。该数据库旨在支持代谢组学,转录组学,蛋白质组学和系统生物学中的途径阐明和途径发现。
3.WikiPathways:https://www.wikipathways.org/index.php/WikiPathways WikiPathways是一个开放式协同平台,用于数据可视化和分析所用的生物学模型的收集和传播。该数据库收录了超过20个物种的通路,其中人类的通路就包含了800多个通路,涵盖了7500种基因。此外,它还包含了超过1000个代谢产物的通。WikiPathways中的每一个通路都有自己专属的页面,呈现该通路最新的图解、描述、引用、下载选项、版本历史以及成分基因和蛋白质列表。
4.Reactome:http://www.reactome.org/ Reactome是一个免费开源的通路数据库,提供直观的生物信息学工具,用于可视化、解释和分析途径相关知识,以支持基础研究、基因组分析、建模、系统生物学研究等。Pathway注释由生物学专家与Reactome编辑人员合作编写,并交叉引用许多生物信息学数据库。这些包括NCBI Gene数据库,Ensembl和 UniProt数据库,UCSC基因组浏览器,KEGG 化合物和ChEBI小分子数据库,PubMed和 Gene Ontology。
最后,常见的信号通路包括
Popular pathways
Apoptosis
Autophagy
Hippo signaling pathway
Jak-STAT signaling pathway
MAPK signaling pathway
mTOR signaling pathway
Notch signaling pathway
PI3K-Akt signaling pathway
TGF-beta signaling pathway
Wnt signaling pathway
按照研究领域来分(后面会进一步详细讲解):
Cancer
Calcium signaling pathway
cAMP signaling pathway
Chemokine signaling pathway
ErbB signaling pathway
Estrogen signaling pathway
Hedgehog signaling pathway
HIF-1 signaling pathway
Hippo signaling pathway
Jak-STAT signaling pathway
MAPK signaling pathway
Melanogenesis
mTOR signaling pathway
Notch signaling pathway
p53 signaling pathway
PI3K-Akt signaling pathway
PPAR signaling pathway
Target Therapy
TGF-beta signaling pathway
VEGF signaling pathway
Wnt signaling pathway
Immunology
Antigen processing and presentation
B cell receptor signaling pathway
Complement and coagulation cascades
Fc epsilon RI signaling pathway
Fc gamma R-mediated phagocytosis
Hematopoietic cell lineage
IL-17 signaling pathway
Inflammasome Signaling
Leukocyte transendothelial migration
Natural killer cell mediated cytotoxicity
NOD-like receptor signaling pathway
Osteoclast differentiation
T cell receptor signaling pathway
Th1 and Th2 cell differentiation
Th17 cell differentiation
Thyroid hormone synthesis
Toll-like receptor signaling pathway
Virus Infection
Cardiovascular
Cardiac muscle contraction
Focal adhesion
Gap junction
Lipids and Inflammation in Atherogenesis
NF-kappa B signaling pathway
Nitric oxide signaling
Regulation of actin cytoskeleton
Renin-angiotensin system
TNF signaling pathway
Vascular smooth muscle contraction
Epigenetics
DNA repair pathway
Ubiquitin mediated proteolysis
Cell Processing
Adherens junction
Apoptosis
Autophagy
Cell cycle
Cell markers
Cellular senescence
MAPK Erk pathway
Mitophagy
Necroptosis
Protein processing in endoplasmic reticulum
Ras signaling pathway
Signaling pathways regulating pluripotency of stem cells
Metabolism
Adipocytokine signaling pathway
AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications
AMPK signaling
Apelin signaling pathway
Cell ageing and metabolism
cGMP-PKG signaling pathway
Cholesterol metabolism
ER Stress pathway
FoxO signaling pathway
Glucagon signaling pathway
Insulin signaling pathway
Myocardial Fatty Acid Metabolism
Oxidative Phosphorylation
Phosphatidylinositol signaling system
Phospholipase D signaling pathway
Rap1 signaling pathway
Sphingolipid signaling pathway
Neuroscience
Endocytosis
Excitatory synapse pathway
Glutamatergic synapse
Inflammatory Pain
Inhibitors of axonal regeneration
Neurotrophin signaling pathway
Secreted Extracellular Vesicles
Synaptic vesicle cycle
参考资料:
1.https://www.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-communication-and-cell-cycle/changes-in-signal-transduction-pathways/a/intracellular-signal-transduction
2.http://www.cusabio.cn/pathway.html
3.http://wap.sciencenet.cn/blog-1509670-1178800.html
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