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细胞信号转导研究技术 From Unicellular To Multicellular Organism--细胞感受环境信号、把这种信号转导入细胞内，并做出反应的过程。 细胞信号转导： What is cell signal transduction ?细胞信号通路的基本组成细胞外信号分子受体蛋白细胞内信号转导分子效应蛋白细胞反应信号转导通路的分子组成 主要由蛋白质组成： 1. 蛋白质往往具有酶活性：RTK、腺苷酸环化酶、磷脂酶C、磷酸激酶等，特异性和信号放大。2. 蛋白质相互作用：结合域，特异性。3. 蛋白质修饰：激活/失活、蛋白质相互作用 第二信使（Second messenger)：在传递过程中产生的小分子： cAMP、cGMP、IP3、 DG等，放大信号。 Signal transduction pathway protein-protein interaction Dependent on protein modification mostlyProtein post-translation modification 200 kinds of modification: Phosphorylation, Ubiquitination, SUMOylation, …Dynamic and ReversesignalreceptorSignal transduction pathwayGene expression细胞对信号的反应:1.细胞质：蛋白质活性改变2.细胞核： 基因表达改变- 转录出新的或更多的蛋白质To Know Life: From Molecule To CellGeneProteinBiologicalprocess研究蛋白质在细胞内的活动情况需要从哪些方面入手？由以下几个方面决定：合成速率：mRNA 水平 稳定性：蛋白水平定位：细胞核、细胞质、细胞器活性：酶活性：激酶、NADPH氧化酶、组蛋白脱乙酰酶（HDAC）等转录活性：主要指转录因子(TF)，促进靶基因转录的活性注意：转录因子活性受到co-activator或co-repressor的调节和哪些蛋白在一起相互作用、相互影响？What should we do?Two kinds of case:Transduction pathway? SignalEffect Transduction pathwayEffect ? SignalTransduction pathway?Case 1: SignalEffect Functional screening strategyGene expressionSpecific activityTransduction pathway?Read outSignalOverexpressionsiRNA, anti-senes, dominant mutant,Specific inhibitor…What elso should we do?To determine signal component involved.2. Molecular mechanism: upstream and downstream events, protein-protein interaction, protein modification, …Research related to gene transcription1. To determine the target gene of transcription factor: Profile: microarray, bioinformatics,… Confirmation: reportor gene assay, mapping binding site, mutation, Chip/gel shift, 2. To determine regulator involving gene expression: Signal transduction pathway.　研究实例（数据有所调整） 药物A可增强某种肿瘤细胞对化疗诱导凋亡的敏感性，欲研究药物A的作用机制。在某种生理或病理过程（如细胞分化、肿瘤发生、药物诱导）中，最初的有关基因表达变化的信息往往可以通过mRNA水平的变化（增高或降低） 来获得, 并开展进一步的研究。DNA microarray （基因芯片）是一种用于分子生物学和医学领域的高通量技术. 它由一系列成千上万个精微的DNA寡核苷酸点排列而成，这些DNA寡核苷酸含有百亿分之一摩尔特定序列的。它们或者是一小截基因，或者是DNA的其他成分。它们被作为探针，在非常严格的条件下和一个叫做靶分子的cDNA 或 cRNA样