生物化学实验原理和方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:李建武

出品人:

页数:463

译者:

出版时间:1994年9月1日

价格:35.0

装帧:平装

isbn号码:9787301026144

丛书系列:

图书标签:

• 生物化学
• 实验
• 原理
• 方法
• 高等教育
• 教材
• 科学
• 医学
• 化学
• 生物学

细胞信号传导的分子机制：从受体激活到基因表达调控 图书简介 本书深入探讨了生命活动的核心——细胞信号传导的复杂网络。它摒弃了对基础生物化学实验技术的罗列，转而聚焦于信号分子如何精准、高效地调控细胞的命运、功能与环境响应。内容涵盖了从细胞表面受体激活到胞内信号通路级联放大，再到最终影响细胞核内基因表达的完整分子事件链。 第一部分：信号的感知与初级转导 本部分构建了信号传导的宏观框架，重点解析了细胞如何“感知”外界环境的变化。 第一章：跨膜信号受体的结构与功能多样性 本章详细剖析了三大类主要的跨膜受体家族：G蛋白偶联受体（GPCRs）、酪氨酸激酶受体（RTKs）以及离子通道型受体。重点在于描述这些受体蛋白的三维结构如何决定其对特定信号分子（如激素、神经递质、生长因子）的特异性识别能力。 1. GPCRs的激活机制： 深入阐述了配体结合后，跨膜螺旋的构象变化如何导致胞内环与G蛋白（$alpha$, $eta$, $gamma$ 亚基）的精准结合与GTP/GDP交换，从而启动下游信号。特别关注阿片受体、视黄醇受体等经典案例的分子开关特性。 2. RTKs的二聚化与自磷酸化： 分析了生长因子（如EGF、PDGF）如何诱导RTKs的同源或异源二聚化，触发胞内激酶结构域的邻近激活，并形成高亲和力的磷酸化酪氨酸结合位点，作为后续适配蛋白的“停靠港”。 3. 离子通道的门控机制： 讨论了化学门控和电压门控离子通道如何通过配体或电位变化，实现跨膜离子流的快速、可逆调节，这对于神经元兴奋性与肌肉收缩至关重要。 第二章：第二信使系统的精妙调控 一旦信号被受体捕获，信息便需要通过“第二信使”在细胞质内快速扩散和放大。本章聚焦于这些小分子信号介质的生成、降解与作用靶点。 1. 腺苷酸环化酶与cAMP通路： 详细描述了由G$alpha$s激活的AC如何催化ATP生成cAMP，以及cAMP如何激活蛋白激酶A（PKA）。PKA的底物特异性及其在糖原代谢和基因转录中的调控作用被细致解析。 2. 磷脂酶C（PLC）与钙离子信号： 阐释了IP3/DAG通路的关键步骤。重点分析了磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）的水解过程，以及内质网（ER）上IP3受体介导的钙库释放。钙离子作为普适性第二信使，其浓度波动如何通过钙调蛋白（CaM）与其他效应器结合，实现信号的精准编码。 3. 次级信号分子的网络交叉： 比较了cGMP、磷脂酰肌醇磷酸（PIP3，尤其在PI3K/Akt通路中的作用）的生成与清除机制，展示不同信号通路间的“串扰”现象。 第二部分：信号通路的级联放大与整合 细胞信号传导的标志性特征是放大效应和多条路径的整合。本部分深入探讨了激酶串联反应和蛋白质的翻译后修饰。 第三章：激酶级联反应的动力学与特异性 本章的核心在于理解MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）通路。 1. Ras-Raf-MEK-ERK轴： 从Ras的GTP结合激活到最终ERK对核内转录因子的磷酸化，本章细致描绘了这一经典的信号放大瀑布。分析了负反馈调节（如MKP磷酸酶）如何防止信号的过度持续，确保细胞反应的瞬时性。 2. 应激信号通路（JNK与p38）： 对比分析了JNK和p38 MAPK在应对氧化应激、炎症因子等环境压力信号时的特异性作用，以及它们如何调控细胞凋亡和炎症反应。 3. 激酶瀑布中的支架蛋白作用： 强调了支架蛋白（Scaffolds）在维持信号路径的组织化、防止旁路干扰以及提高催化效率中的关键结构作用。 第四章：磷脂化修饰与细胞骨架重塑 信号传导不仅影响核内核酸代谢，也直接调控细胞的形态和运动。 1. 磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt通路： 聚焦于PIP2到PIP3的转化，以及PIP3如何在细胞膜上募集Akt（PKB）。深入解析Akt通过磷酸化抑制促凋亡因子（如Bad）和激活mTORC1的分子机制，这是细胞生长、增殖和存活的核心枢纽。 2. Rho GTPases家族的调控： 研究了RhoA、Rac1和Cdc42等小GTP酶如何在整合受体信号后，通过GEFs（鸟苷酸交换因子）和GAPs（GTP酶激活蛋白）的精确调控，影响肌动蛋白、微管和中间纤维的动态组装，从而驱动细胞迁移和黏附。 第三部分：信号的终端效应：基因表达调控 信号通路最终必须在细胞核内产生功能性结果，这通常涉及转录因子的激活。 第五章：信号介导的转录因子激活 本章详细说明了胞内信号如何被转运至细胞核，并精确修改基因的表达状态。 1. STAT信号通路： 阐述了细胞因子通过受体激活JAK激酶，进而磷酸化STATs（信号转导及转录激活因子），STATs二聚化并易位入核，直接结合启动子区域的机制。 2. NF-$kappa$B通路的激活与核易位： 重点剖析了I$kappa$B蛋白如何通过信号刺激被磷酸化、泛素化并降解，从而释放被抑制的NF-$kappa$B二聚体，进入细胞核启动炎症基因的转录。 3. 转录因子跨膜调节： 讨论了信号通路如何通过磷酸化转录因子（如c-Jun、p53）来改变其转录活性、DNA结合亲和力或与其他辅助激活因子/抑制因子的相互作用。 第六章：信号通路的整合、终结与失调 信号传导不是单向的，而是高度动态、需要精确“关闭”的过程。 1. 磷酸化的解除： 讨论了蛋白磷酸酶（如PP1, PP2A, 钙/钙调蛋白依赖性蛋白磷酸酶CaN）在信号通路“重置”中的重要性，以及它们对信号时效性的决定作用。 2. 受体下调与降解： 分析了信号被接收后，受体如何通过内吞作用被导向溶酶体或回收体，实现信号的快速终止，以及泛素化在这一过程中的调控角色。 3. 信号失调与疾病模型： 通过具体案例（如癌症中的过度激活的RTK信号，神经退行性疾病中的信号传导障碍），展示了信号转导网络异常如何直接导致病理生理状态。 总结 本书力求提供一个全面、动态的视角，强调细胞信号传导是一个高度集成、依赖于时空精确控制的分子网络。它侧重于理解分子间的相互作用、构象变化与催化效率，而非常规的实验操作步骤。读者将能掌握信号分子如何将外部刺激转化为精确的内部细胞响应的深层原理。

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