细胞信号通路图解之细胞代谢相关通路

原标题：细胞信号通路图解之细胞代谢相关通路

1.Insulin Receptor Signaling：胰岛素是操控要害的能量代谢功用如葡糖和脂代谢进程中的首要激素。胰岛素激活胰岛素受体酪氨酸激酶，后者磷酸化并招集不同的底物接头蛋白如IRS宗族蛋白。IRS上酪氨酸被磷酸化后成为很多信号传导相关蛋白的结合位点。其间，PI3K在胰岛素功用中起首要的效果，大部分是经过活化Akt/PKB和PKCζ级联来完结的。活化的Akt经过按捺GSK-3诱导糖原的组成，经过mTOR和下流元件影响蛋白组成，经过按捺几个促凋亡分子(Bad，Forkhead宗族转录因子，GSK-3)影响细胞生计。胰岛素促进肌肉和脂肪细胞对葡糖的吸收，这是由于它能促进还有GLUT4的囊泡转移到细胞膜上。GLUT4的移位需求PI3K/Akt通路的参加和IR介导的CAP的磷酸化和构成CAP:Cbl:CrkII复合体。胰岛素信号通路也会影响细胞成长和有丝分裂，首要是经过Akt级联进行，也会有Ras/MAPK通路的参加。别的，胰岛素信号通路能够终究靠中止CREB/CBP/Torc2的结合按捺肝脏中的糖异生。胰岛素信号通路还能够终究靠激活SREBP-1C，USF1和LXR来促进脂肪酸的组成。从Akt/PKB，PKCζ，p70 S6K和MAPK级联得到的负反馈信息会导致丝氨酸的磷酸化和IRS信号通路的失活。

2.AMPK Signaling：AMP激活的蛋白激酶( AMPK, AMP-activated protein kinase)是细胞能量稳态平衡调理的要害分子。这个激酶的激活呼应细胞耗竭胞内ATP的压力,如低葡萄糖,缺氧,缺血和热激。该激酶是一个异质三聚体,由一个α催化亚基和β、γ调理亚基组成。AMP与γ亚基结合后,该复合体发作异构化并激活,成为上游首要激酶AMPKK,LKB1更适合的底物，在α亚基的Thr172位发作磷酸化。当代谢激素包含adiponectin和leptin影响时，AMPK呼应细胞内钙的改动也能被CAMKK2在Thr172直接磷酸化。作为一个呼应低 ATP水平的细胞能量探测器, AMPK活跃调理弥补细胞内ATP供给的信号通路，包含脂肪酸氧化和自噬。AMPK负调控耗费ATP的生物组成进程包含糖异生、脂和蛋白质组成。AMPK不只经过直接磷酸化一系列直接参加这些进程的酶系，并且经过磷酸化转录因子、共激活因子、共按捺因子的转录调控代谢完成这些进程。由于AMPK在脂代 谢和葡萄糖代谢中的中心调理位置, AMPK被认为是医治肥壮,II型胰岛素依靠糖尿病和癌症中的要害靶标分子。经过与mTOR、sirtuins的相互效果，现在AMPK也被认为是老化的要害调控因子。

3.Warburg Effect：大大都细胞运用葡萄糖作为燃料来历。葡萄糖经过多步糖酵解反响构成丙酮酸。在正常的细胞中，大都丙酮酸进入线粒体，经过三羧酸循环被氧化并发作ATP，以满意细胞的能源需求。但是，在癌细胞或其他高度增殖的细胞中，糖酵解发作的大部分丙酮酸不会进入线粒体，而是在乳酸脱氢酶(LDH)效果下复原为乳酸。乳酸一般在缺氧条件下发作，但即便在氧气足够的条件下，癌细胞也会优先选择将葡萄糖代谢为乳酸，这样的一个进程被称为“有氧糖酵解”或Warburg效应。癌细胞常常运用谷氨酰胺作为辅佐燃料来历。谷氨酰胺进入线粒体，可用于弥补三羧酸循环所需的中间体，或许在苹果酸酶的效果下，发作更多的丙酮酸。高度增殖的细胞需求发作额定的脂类、核苷酸和氨基酸用于制作新的生物大分子。剩余的葡萄糖经过磷酸戊糖分流(PPS)途径发作核苷酸。脂肪酸是制作重生膜的要害。在胞浆中存在的ATP柠檬酸裂解酶(ACL)可使柠檬酸裂解发作乙酰CoA，用于组成脂肪酸。这样的一个进程需求NADPH复原当量少，能够终究靠苹果酸脱氢酶的效果生成，也能够从PPS途径的多个过程生成。丝氨酸和甘氨酸关于核酸，磷脂和蛋白质的组成很重要。有几条不同的信号通路影响Warburg效应的发作。成长因子影响经过RTK激活PI3K/AKT和Ras信号通路。Akt进步葡萄糖转运蛋白的活性，并经过激活包含己糖激酶和磷酸果糖激酶(PFK)在内的几个糖酵解相关酶来促进糖酵解。Akt催化的凋亡相关蛋白(如Bax)磷酸化使癌细胞反抗凋亡才能添加，并经过促进线粒体己糖激酶(mtHK)附着到VDAC通道复合体而有助于进步线粒体外膜的稳定性。上游RTK信号传递到c–Myc会形成触及糖酵解和乳酸发作的很多基因的转录激活。p53癌基因反式激活TP-53诱导的糖酵解和凋亡调理因子(TIGAR)，导致经过PPS途径发作的NADPH增多。

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