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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Otterbein, Leo E. (EDT)/ Zuckerbraun, Brian S. (EDT)

出品人:

页数:417

译者:

出版时间:

价格:150

装帧:HRD

isbn号码:9781594544477

丛书系列:

图书标签:

• Heme Oxygenase
• HO-1
• HO-2
• 氧化应激
• 炎症
• 细胞保护
• 药物代谢
• 心血管疾病
• 肾脏疾病
• 肿瘤
• 生物化学

细胞内信号转导与代谢重塑：一个深入的分子视角 第一部分：细胞信号网络的动态调控 引言：生命活动的指挥中枢 细胞，作为生命的基本单位，其生存、增殖、分化乃至凋亡，无不依赖于其对环境信号的精确感知和快速响应。这种信息传递过程，即信号转导，是生物体内最精妙的调控系统之一。它如同一个复杂的电信网络，将外部刺激转化为细胞内部的精确指令。本卷将聚焦于细胞信号转导机制的最新进展，特别是那些介导复杂生理和病理过程的关键通路。 第一章：膜受体与初始事件的捕获 细胞表面受体是细胞与外界沟通的第一道关卡。它们并非孤立的接收器，而是高度整合的功能单元。本章详细探讨了G蛋白偶联受体（GPCRs）和酪氨酸激酶受体（RTKs）的结构动态学。 GPCRs的构象变化与效应物激活： 深入分析了配体结合如何诱导GPCRs从失活态到激活态的精细三维重排，特别是七次跨膜螺旋（TMH）的运动模式。我们考察了不同亚型G蛋白（Gαs, Gαi/o, Gαq/11, Gα12/13）在不同组织中的特异性激活及其下游级联反应的分子基础。例如，探讨了阿片受体在疼痛信号抑制中的负向异构调节机制。 RTKs的二聚化与自磷酸化： 详细阐述了生长因子（如EGF、VEGF）如何诱导RTKs形成同源或异源二聚体，进而触发催化结构域的相互磷酸化。重点分析了磷酸化酪氨酸残基作为“停靠站”的特异性，以及不同SH2/PTB结构域结合蛋白对信号下游分支的影响。 第二章：第二信使的扩散与放大 信号转导的效率和速度很大程度上依赖于第二信使分子。这些小分子在细胞质内迅速扩散，实现信号的快速放大和跨膜通讯。 cAMP/PKA通路： 分析了腺苷酸环化酶（AC）的亚型多样性及其对钙离子、钙调蛋白依赖性激酶（CaMK）通路的交叉调控。重点讨论了cAMP反应元件结合蛋白（CREB）的激活依赖于其核易位和共激活因子的募集。 磷脂酰肌醇信号学（PI信号传导）： 聚焦于磷脂酶C（PLC）家族（PLC-β, PLC-γ, PLC-β）的激活机制。深入解析了IP3受体介导的内质网钙释放，以及DAG/PKC家族的亚细胞定位和底物特异性。探讨了磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt通路在细胞存活和代谢中的核心作用，特别是其靶点如mTORC1的调控。 第三章：激酶级联反应与信号的整合 MAPK通路是理解细胞对外界压力和生长刺激响应的关键。本章着重于信号级联反应的线性传递与交叉对话。 经典MAPK通路（Ras-Raf-MEK-ERK）： 详细描绘了这一保守通路的组装和激活步骤。讨论了Ras的活性调控（GTP/GDP循环）及其与肿瘤发生的关系。特别关注了ERK在细胞核内磷酸化转录因子，如Elk-1和c-Fos的精确时间窗。 应激激活的MAPK（JNK和p38）： 区分了JNK和p38通路在应对氧化应激、细胞因子和紫外线损伤中的独特功能。探讨了它们的上游激活因子（如MAP3Ks和MAP2Ks）在不同信号源下的特异性耦合。 第二部分：代谢重塑与能量稳态的分子机制 引言：生命活动的燃料供给 细胞代谢是能量的获取、转化和储存过程，是所有生命活动的基础。代谢物的流量和酶的活性受到严格的基因表达调控和快速的翻译后修饰控制。本部分旨在剖析关键代谢通路的分子调控网络。 第四章：葡萄糖稳态与糖酵解的调控 葡萄糖代谢是细胞获取ATP的首要途径。其调控的失衡直接关联到糖尿病和癌症的发生。 糖酵解酶的翻译后调控： 深入分析了己糖激酶（HK）、磷酸果糖激酶-1（PFK-1）和丙酮酸激酶（PK）的关键位点磷酸化和变构调节。讨论了AMPK和Akt如何通过磷酸化调控PFK-2/FBPase-2的活性，从而影响果糖-2,6-二磷酸的水平。 糖异生的分子开关： 重点研究了肝脏中，胰高血糖素和皮质醇信号如何通过cAMP/PKA通路激活CREB，进而上调关键限速酶，如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）的基因表达。 第五章：脂质代谢与脂肪酸的氧化利用 脂肪酸的储存和分解是长期能量平衡的关键。本章关注脂肪酸的转运和能量利用。 脂肪酸转运的看门人： 详细解析了肉碱棕榈酰转移酶I（CPT-I）在控制脂肪酸进入线粒体进行β-氧化的限速作用。探讨了PPARα（过氧化物酶体增殖物激活受体α）如何通过核受体作用激活CPT-I和脂肪酸氧化酶的基因表达。 脂滴动态学与脂肪分解： 研究了激素敏感性脂肪酶（HSL）和凋亡调节因子（ATGL）的激活机制，特别是cAMP/PKA通路如何通过磷酸化使HSL从脂滴表面被募集，启动甘油三酯的水解。 第六章：线粒体功能与氧化磷酸化的精确控制 线粒体不仅是ATP的主要生产车间，也是细胞凋亡和钙信号的重要调控中心。 呼吸链复合物的组装与电子传递： 考察了电子传递链（ETC）中四个主要复合物的精细组装过程及其对氧耗速率的影响。讨论了细胞色素c氧化酶（COX）在调控呼吸末端电子接受中的关键性。 线粒体膜电位与通透性转换孔（mPTP）： 分析了线粒体外膜通透性转换孔（mPTP）的分子结构和激活阈值。探讨了Bcl-2家族蛋白（如Bax, Bak）在调控线粒体外膜通透性（MOMP）中对细胞凋亡的决定性影响。 第三部分：细胞周期调控与DNA损伤反应 引言：精确的细胞分裂与基因组的完整性 细胞周期是生命延续的基石，其精确调控确保了遗传信息的完整传递。任何失调都可能导致增殖失控或细胞衰老。 第七章：周期蛋白依赖性激酶（CDKs）的循环激活 细胞周期的推进主要由CDK/周期蛋白复合物驱动。本章揭示了这些复合物的激活和抑制机制。 G1/S和G2/M转换的分子计时器： 详细阐述了Cyclin E/CDK2在G1/S转换中的作用，以及Cyclin B/CDK1（MPF）在线性促进M期进程中的核心地位。 CDK抑制剂网络： 考察了INK4家族（如p16）和CIP/KIP家族（如p21, p27）如何通过抑制CDK活性来介导细胞周期停滞。特别关注了p53通过诱导p21表达来响应DNA损伤的路径。 第八章：DNA损伤反应（DDR）与细胞命运决定 细胞基因组易受内源性或外源性损伤的威胁。DDR机制确保了损伤的修复或启动细胞凋亡。 ATM/ATR激酶轴： 阐述了双链断裂（DSB）激活ATM，以及复制压力激活ATR的分子事件。讨论了它们如何磷酸化关键下游因子，如Chk1和Chk2，以实现细胞周期检查点的停滞。 修复机制的选择与执行： 对比了同源重组修复（HR）和非同源末端连接（NHEJ）在细胞周期不同阶段的选择性应用。重点分析了BRCA1/2在HR通路中的支架和催化功能。 结论：整合视角下的生命系统 本书贯穿始终的主题是：生命系统的运作并非孤立的分子事件，而是高度集成、相互反馈的复杂网络。信号转导通路精细地指导着代谢流的方向，并最终决定细胞的增殖状态和命运。对这些分子机制的深入理解，为开发靶向特定信号节点和代谢重塑的治疗策略提供了坚实的理论基础。

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