第一章 序言：信号转导、起源和经典 1
转导一词和它的意义：一本词典，不同角度 1
激素、进化和历史 2
质膜障碍 2
原始激素 3
内分泌学鼻祖 5
激素的定义 10
名称的内涵 11
神经递质 12
麦角 14
受体和配体 16
参考文献 17
第二章 第一信使 21
激素 25
生长因子 25
细胞因子 26
血管活性剂 26
神经递质和神经肽 27
作用于细胞内受体的第一信使 27
共性 28
细胞内信使 29
配体与受体的结合 29
结合的非均一性 30
亲和力的检测 30
KD和EC50：受体结合与功能效应 31
空闲的受体 32
受体的下调 33
第一个第二信使cAMP的发现 34
参考文献 35
第三章 受体 37
肾上腺素 37
α-和β-肾上腺素受体 38
肾上腺素受体的激动剂和抑制剂 38
乙酰胆碱受体 42
乙酰胆碱 42
胆碱能受体亚型 44
烟碱受体 44
毒蕈碱受体 45
烟碱受体是离子通道 46
烟碱受体的结构 50
其他类型的配体门控离子通道 54
G蛋白偶联的七次跨膜受体超家族 55
七次跨膜受体的种类 58
受体多样性：变异和特化 59
小分子配体的结合 61
钙离子感受器和代谢产物受体 63
蛋白酶激活受体 65
黏连受体亚家族 65
Frizzled 66
受体-配体相互作用和受体激活 66
受体激活的两态平衡 66
受体二聚化 69
信号进入细胞 70
受体与效应分子：同一个实体还是不同的实体？ 70
受体与效应分子的混合与配对 71
七次跨膜受体的胞内段和信号传递 73
肾上腺素 73
参考文献 73
第四章 GTP结合蛋白和信号转导 81
核苷酸作为代谢调节因子 81
ATP的其他含义 82
GTP结合蛋白、G蛋白或GTPase 83
G蛋白 83
GTPase循环：单稳态开关 84
关闭活性：启动GTPase 86
α-亚基 88
α-亚基决定G蛋白的多样性 89
α-亚基与膜和其他蛋白结合的位点 92
βγ-亚基 94
β-亚基和γ-亚基的亚类 94
βγ-亚基作为信号蛋白 97
G蛋白受体激酶家族 98
受体磷酸化、下调和通路转换 98
不依赖G蛋白的受体信号 100
单体GTP结合蛋白 101
Ras蛋白作为致癌基因的发现 101
Ras亚家族 101
结构 102
翻译后修饰 105
GTPase无所不在 106
Ras促癌变异 106
Ras的功能 107
RasGAPs 108
RasGAP 108
GTPase激活机制 110
GEFs 111
短文：没有亚基分离的G蛋白激活 111
酵母外激素介导的交配响应 113
利用FRET技术检测活细胞内亚基相互作用 114
在昆虫细胞内重构哺乳细胞β-肾上腺素信号转导系统 117
参考文献 120
第五章 与GTP结合蛋白偶联的效应酶：腺苷酸环化酶和磷脂酶C 131
腺苷酸环化酶 131
cAMP：第一个第二信使 131
cAMP由ATP产生 133
腺苷酸环化酶及其调控 134
腺苷酸环化酶的结构组成 134
腺苷酸环化酶的调控 136
βγ-亚基的ADP核糖化 146
磷脂酶C（PLC） 147
肌醇磷脂作为信号分子的最初提示 147
磷脂酶家族 147
PLC同工酶 148
PLCδ：原型 150
PLC的调控 151
参考文献 153
第六章 视觉信号转导和嗅觉的调控 159
光转导 159
光感受体的敏感性 160
光感受体的机制 161
光感受体细胞 163
适应作用：钙作为一种负调节因子 167
视紫素的光激发 170
关闭机制 171
视黄醛：一种可逆的激动剂 172
无脊椎动物光信号转导的注释 174
嗅觉 176
嗅觉受体细胞 177
嗅觉受体 178
嗅觉信号转导 179
参考文献 181
第七章 胞内钙 185
一种新的第二信使的发现 185
钙与进化 187
钙与镁的区别 188
游离、结合和捕获的钙 189
胞浆中低钙浓度的维持 190
胞外钙和激活 191
利用钙离子载体来提升钙浓度 191
检测胞浆中钙的变化 191
钙灵敏的感光蛋白 192
荧光钙指示剂 192
检测单细胞内胞浆内钙浓度 194
亚细胞水平钙的检测和成像 195
提升胞浆中钙浓度的机制 198
细胞内钙释放，IP3和兰尼受体 200
环ADP核糖和NAADP引起的钙提升 204
鞘氨醇-1-磷酸引起的钙提升 206
钙离子通过质膜通道流入 208
钙补充 209
钙微区和整体细胞信号 214
电兴奋细胞的钙信号 214
非兴奋细胞的钙信号 216
参考文献 216
第八章 钙的效应分子 221
与钙结合的蛋白质 221
结合钙的多肽模块 224
解码钙信号 224
调钙蛋白和肌钙蛋白C 225
调钙蛋白调控的激酶 226
其他钙一调钙蛋白依赖的酶 229
不受调钙蛋白调控的钙依赖酶 233
钙信号的范例 236
触发神经递质分泌 236
引起骨骼肌收缩 237
平滑肌收缩 239
参考文献 239
第九章 磷酸化和去磷酸化：蛋白激酶A和蛋白激酶C 243
蛋白磷酸化作为细胞功能的开关 243
cAMP和信号放大 245
蛋白激酶A 246
蛋白激酶A和转录调控 248
CREB转录因子的激活 248
去磷酸化引起的cAMP响应衰减 250
蛋白激酶A和ERK的激活 250
非PKA介导的cAMP作用 251
Epac，cAMP直接激活的鸟嘌呤核苷酸交换因子 251
蛋白激酶C 253
非cAMP介导的磷酸化活性的发现 253
蛋白激酶C家族 254
蛋白激酶C的结构域和激活 255
C1-C4区 255
蛋白激酶C的激活 259
多种来源的甘油二酯和其他脂激活蛋白激酶C 259
不同PKC亚型的定位 260
不同种类的PKC结合蛋白 261
阻碍PKC响应 263
生死攸关：昆虫拍打回避反应中的PKC信号转导的复杂性 264
佛波酯与炎症反应 265
参考文献 266
第十章 核受体 273
类固醇激素的分离最初步骤 273
来源 273
再一次开始 274
胞内激素受体的发现 274
胞内受体的证据 276
核受体超家族 277
孤儿受体和进化 278
核受体的命名 281
受体结构和配体结合 281
配体结合域是分子开关 281
胞浆受体的激活 282
DNA结合 284
识别响应元件 285
转录激活和抑制 287
共激活因子 287
共抑制因子 288
转抑制 289
调控网络 289
与其他信号通路的相互作用 290
磷酸化 290
磷酸化可上调或下调转录 291
不依赖配体的激活 291
核受体及其配体的非转录作用 292
参考文献 293
第十一章 生长因子：框架的设定 297
病毒与肿瘤 298
NGF、EGF等的发现 299
PDGF 303
转化生长因子（TGFα和TGFβ） 304
名称问题 305
短文：癌与细胞转化 306
定义 306
癌的本质 307
影响肿瘤恶化的改变 307
肿瘤恶化的遗传改变 308
体外构建癌 309
参考文献 311
第十二章 受体酪氨酸激酶介导的信号通路 315
简介 315
识别磷酸化酪氨酸 316
v-Src和其他蛋白酪氨酸激酶 317
酪氨酸磷酸化介导的过程 317
酪氨酸激酶受体 318
ErbB受体家族及其配体 318
受体偶联导致激活 318
受体信号复合体的组装 323
结合磷酸化酪氨酸的蛋白结构域和信号复合体的组装 324
信号通路的分支 325
PLCγ-PKC信号转导通路 326
Ras信号通路 327
从Ras到MAPK激酶和转录激活 334
Raf基因 335
超出ERK 337
停泊位点和MAPK磷酸化基序 337
受ERK1和ERK2激活的蛋白激酶 337
早期响应基因的激活 342
细胞周期的调控 343
Ras-MAPK通路的精细调控：支架蛋白 344
在酵母中的MAPK支架蛋白 344
KSR——一种调控MAPK信号的哺乳动物支架蛋白 345
其他调控MAPK通路的蛋白 348
为什么信号通路如此复杂？ 348
ERK响应的终止 349
钙-调钙蛋白通路 353
PI3K激酶的活化 353
STAT转录因子的磷酸化 353
受体信号的开关：七次跨膜受体激活ERK 354
受体磷酸化介导的通路转换 354
转激活引起的通路转换 356
通路转换，转激活和结肠直肠癌的转移 357
参考文献 362
第十三章 黏附分子的信号转导 375
黏附分子 376
命名 378
免疫球蛋白超家族 378
ICAM 379
SIGLEC 380
连接黏附分子（JAM） 382
Claudin 382
闭锁蛋白 383
整合素 383
从无活性状态到准备状态 384
从准备状态到活化状态 387
钙黏蛋白 387
选择蛋白 392
软骨连接蛋白 395
整合素、细胞存活和细胞增殖 397
由内到外信号转导和整合素黏附复合体的形成 397
从整合素黏附复合体产生的由外到内信号转导 398
整合素和细胞存活 400
整合素和细胞增殖 403
参考文献 409
第十四章 黏附分子对细胞分化的调控：Wnt信号 417
黏合连接不稳定引起细胞的去分化 417
经典Wnt信号 419
APC和β-catenin的定位 424
选择搭档：β-catenin走哪条路 426
β-catenin依赖的经典Wnt信号 426
Wnt对小肠上皮的建立 434
β-catenin、Axin和APC在人类肿瘤中的变异 437
非经典信号通路 438
钙黏蛋白在接触抑制中的作用 438
由黏附分子介导的信号转导的其他例子 439
中枢神经系统中的钙黏蛋白 439
JAM和细胞分化的调控 439
闭锁蛋白与TGFβ一型受体的结合 439
闭锁蛋白阻止Raf-1介导的细胞转化 440
参考文献 442
第十五章 先天免疫的激活：Toll样受体4和泛素化介导的信号转导 451
感受微生物世界 452
果蝇的Toll受体 453
TLR4受体介导的信号 458
TIRAP/MyD88通路 460
从TRAF6到NF-κB的激活 460
从TRAF6到IRF-3的激活 464
IRF家族转录因子 464
TLR4诱导基因表达的效果 466
短文：泛素化和SUMO化 467
泛素化 467
泛素化是由三种活性（但不一定是三种蛋白）构成的过程 467
63K或48K连接 468
两类E3泛素化酶 469
泛素结合蛋白 470
SUMO和SUMO化 470
短文：蛋白酶体复合体 471
蛋白酶体 472
20S颗粒 472
蛋白酶体激活分子亚基 474
参考文献 477
第十六章 白血细胞运输 483
炎症和白细胞 483
炎症介导分子 483
TNF-α：抗肿瘤剂还是炎症细胞因子？ 486
TNF蛋白家族和受体 489
TNF-α和内皮细胞黏附分子的表达调控 489
NF-κB介导的信号 493
趋化因子和白细胞整合素的激活 494
白细胞黏附到内皮细胞的三步骤 501
参考文献 505
第十七章 酪氨酸激酶和适应性免疫：TCR、BCR、水溶性酪氨酸激酶和NFAT 513
非受体酪氨酸激酶家族 513
T细胞受体信号 515
必须使用超过一种以上的淋巴细胞受体来保证活化 515
从PLCγ1到NFAT 519
从PLCγ1到NF-κB通路 521
TCR响应的下调 521
干扰素受体信号 523
干扰素-α受体和STAT蛋白 525
非传统信号通路 526
JAK-STAT通路的下调 527
致癌基因、恶性肿瘤和信号转导 530
病毒癌基因 530
非病毒癌基因 531
短文：非受体蛋白酪氨酸激酶及其调控 532
参考文献 538
第十八章 磷脂肌醇-3激酶、蛋白激酶B和胰岛素受体信号转导 543
胰岛素受体信号转导 543
磷酸肌醇介导的信号 545
磷脂肌醇-3激酶、PI（3，4）P2和PI（3，4，5）P3 546
磷脂肌醇-3激酶家族 547
研究磷脂肌醇-3激酶的作用 549
蛋白激酶B及其通过PI（3，4，5）P2的激活 550
胰岛素：IRS、PI3-K和PKB在调节糖原合成中的作用 554
从胰岛素受体到PKB 554
从PKB到糖原合成酶 557
PI3K在激活蛋白合成中的作用 559
3-磷酸磷脂肌醇介导的其他过程 566
胰岛素是谁发现的？ 567
参考文献 569
第十九章 蛋白激酶C 577
PKC在细胞转化中的作用 577
寻找介导佛波酯作用的转录因子 578
细胞极性的调控 585
非经典PKC的作用 585
参考文献 594
第二十章 丝氨酸/苏氨酸激酶受体介导的信号转导 599
TGFβ生长因子家族 599
TGFβ一型和二型受体 600
TGFβ介导的受体激活 603
辅助受体和假受体：betaglycan，endoglin，cripto和BAMBI 605
下游信号：果蝇、线虫和Smad 607
Smad在信号转导中的多重作用 608
异源寡聚复合体的形成 611
进核和出核 612
TGFβ通路的监控 620
TGFβ：肿瘤抑制基因和肿瘤转移促进因子？ 623
参考文献 632
第二十一章 蛋白磷酸化和去磷酸化 641
蛋白酪氨酸磷酸酶 642
胞浆PTP 644
跨膜受体型PTP 645
酪氨酸特异性和催化机制 645
PTP在信号转导中的作用 646
PTP1B，糖尿病和肥胖症 647
PTP1B的氧化还原调控：活性氧作为第二信使 650
SHP-1和SHP-2 653
CD45和免疫细胞功能的调控 658
受体PTP的调控 660
双特异性磷酸酶 661
双特异性蛋白磷酸酶（DS-MKP）对MAPK的调控 662
MAPK双特异性磷酸酶的生理作用 665
PTEN，一种磷酸肌醇脂的双特异性磷酸酶 668
丝氨酸/苏氨酸磷酸酶 671
丝氨酸/苏氨酸磷酸酶的分类 672
PPP的调控 675
PP1对糖原代谢的调控 679
PP2B（钙调磷酸酶） 682
NFAT的去磷酸化 683
参考文献 689
第二十二章 Notch 699
有缺口的翅膀，摩根和基因理论 699
一个基因，多个等位点 702
Notch通路的膜组分 703
Notch配体（DSL蛋白） 703
Notch受体 703
配体和受体的糖基化 706
Notch的激活 707
Notch信号需要受体和配体的膜运输 712
果蝇的Notch和感觉祖细胞，胞吞作用的重要性 716
胸部和翅膀上的机械感受器发育 717
Notch和具有刚毛的感受器官发育 720
Notch对肠干细胞分区的维持 722
与其他信号通路的交互作用 722
参考文献 730
第二十三章 为研究和医疗目的，针对性地干预转导通路 735
化学治疗 736
细胞毒性抗生素和抗代谢物 737
从嘌呤通路到化学治疗 739
药物的好坏 739
结合型化学治疗 740
可供选择的肿瘤治疗靶点：迈向科学理论 742
抑制EGF受体家族激酶 743
抗体治疗：trastuzumab 743
人酪氨酸激酶抑制剂治疗 745
作为治疗靶点的其他信号分子 754
测试肿瘤药物的不同方法？ 754
参考文献 758
第二十四章 蛋白结构域和信号转导 763
蛋白的模块结构 763
结构域 763
结构域的进化和重组 764
序列同源性和功能的获取 765
结构域功能 766
结构域清单 767
检测 767
分类 767
参与信号转导的结构域举例 768
结合寡肽基序的结构域 768
结合磷酸肌醇的结构域 774
结合钙离子的多肽模块 779
锌指结构域 781
蛋白激酶结构域 782
参考文献 787
索引 791