细胞信号转导联盟

第六节　细胞信号转导联盟

细胞信号转导研究的一个国际动向是以1994年诺贝尔奖得主Alfred G．Gilman(发现了信号转导通路中的G蛋白)(图5-12)为首，建立了由美国、加拿大和英国的21个单位，共52个研究组参加的、国际性的“细胞信号转导联盟(The Alliance for Cellular Signaling，AfCS)”。联盟的研究不再以某个生物分子为对象，而是以“G蛋白介导和与其相关的细胞信号转导系统”这一生物学现象为其对象。在这种“系统”里，其元素不仅包括所有涉及G蛋白的蛋白质，还有这些蛋白质间所有相互作用关系和信号通路。联盟的前期工作侧重于经典的分子生物学和细胞生物学研究，如测定有关蛋白质和确定其分子信号通路;后期工作则侧重于数据库的建立，包括定量测定信息流、数据模型的构建和网络分析、信号转导数据库等在内的数据库，并为世界科学家所共享，从而实现细胞信号转导研究从“回答问题”到“解决问题”的转变。

为了实现这一目标，他们分别选择了B淋巴细胞(B lymphocyte)和成体小鼠的心肌细胞(cardiac myocyte)作为前期工作的研究模型。这里以成体小鼠的心肌细胞为例，介绍联盟已取得的一些成果。

选择成体小鼠的心肌细胞作为信号转导的研究模型是因为心肌细胞对包括激素的(hormonal)、神经的(neural)、机械性的(mechanical)和电的(electrical)刺激在内的多种外界信号发生细胞效应(cellular response);同时，在临床上，心肌细胞对疾病状态下的高血压病、生理状态下的运动等复杂信号也会产生相应的细胞效应。然而成体小鼠的心肌细胞体外培养是需要及时解决的问题。经过短期的摸索，已建立了成体小鼠的心肌细胞体外短期培养和长期培养的方法，并从:①心肌细胞形态;②细胞信号转导通路(受体、cAMP和蛋白磷酸化);③心肌细胞兴奋-收缩偶联;④基因转移等方面进行了分析，显示培养的心肌细胞能满足信号转导的研究要求。进一步的工作将在此基础上分析心肌细胞各种信号转导通路中的信号分子及其相互作用，为建立信号转导的静态数据库(如信号转导数据库)和动态数据库(如定量测定信息流、数据模型的构建和网络分析)奠定基础，也为其他组织类型的细胞研究提供参考依据。

图5-12　G蛋白发现者Alfred G．Gilman

联盟的工作首次将细胞信号转导的研究建立在一个系统的基础上，这将大大加快细胞信号转导研究的步伐。这不仅有助于揭示细胞信号转导的生物学本质，而且对探讨疾病的发生机制，筛选有效的药物具有重大的意义。