喝綠茶好處多,10大優點有助健康!
Tags: 乙醯化酶
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喝綠茶好處多,10大優點有助健康!
#生醫碎碎念 #訊息傳遞路徑 #MAPK_pathway #
【MAPK 信息通路的 3D 動畫】
我們身體裡的細胞除了維持內在環境的平衡,也和外界刺激有頻繁的互動;這些互動常常是由荷爾蒙、細胞外基質、或是神經傳導物質與細胞上的受體結合,產生一整串複雜的生化反應,最後改變細胞的行為——「細胞信息傳遞」是生理和藥理的基礎,大家或多或少都在課本上讀過,但是將一整條信息通路畫成精彩又真實的 3D 動畫,你看過嗎?
MAPK (mitogen-activated protein kinase),中文譯名為「絲裂原活化蛋白激酶」,掌管細胞裡多種基本生物程序,對於細胞增生、分化、移動、存活或凋亡特別重要,因此從事癌症研究的朋友都會對這一類的信息通路特別熟!
這個動畫中描繪的表皮生長因子(EGF, epidermal growth factor)通路,是最典型的受體酪胺酸激酶(receptor tyrosine kinase)和 MAPK 通路之一:
小型蛋白 EGF 是刺激細胞存活和生長的因子,它在細胞外液遊蕩,找到了並結合自己最喜歡的受體:表皮生長因子受體(EGFR)。這個受體有一隻滑稽的腳腳,原來是受體酪胺酸激酶這個家族的特徵,有激酶的功能;它被 EGF 刺激到之後,與另外一個受體酪胺酸激酶 HER2 形成二聚體,兩個受體比雙胞胎更有默契、感情更好,兩隻腳腳晃來晃去之間,運用自己的激酶功能幫對方貼上磷酸標籤,這時 MAPK 通路的分子派對才剛剛開始!
這些閃亮亮的磷酸吸引了一群蛋白質好友來排隊:首先報到的 GRB2 把來自細胞外的信息傳給細胞內的可溶性蛋白們,例如 SOS。SOS 很花心,輪流和很多個小 GTP 酶蛋白 Ras 跳舞,讓信號被放大、擴散,跳著舞的 Ras 精神振奮,將 GDP 換成高能量的 GTP,一路沿著細胞膜離原來的受體越跳越遠。
Raf 看到了跳舞的 Ras 也很想加入,但是它的身邊有兩個 14-3-3 像嚴格的父母一樣死死地盯著、壓著自己(14-3-3 是我見過名字最奇怪的蛋白質之一,居然是它在色譜層析的溶析部份和在凝膠電泳裡移動的位置,會不會取得太隨便了點?)。
好不容易甩掉 14-3-3 的 Raf,終於可以一展身手,改變自己的形狀與 Ras 結合,很多對 Ras-Raf 聚在舞池當中放閃,吸引其他蛋白質的注意;但是只甩掉 14-3-3 還有與 Ras 結合是不足以激活 Raf 的,因此 Raf 的好朋友 SRC 遞給它一個磷酸,這個磷酸化比能量飲料還有效,興奮的 Raf 將信息傳給了更多細胞內的蛋白質,例如 MEK 和 ERK(這些蛋白質之間的互動都有各種熱心的支架蛋白【scaffold proteins】幫忙拉進彼此距離、增加效率)。
不同於以上的其他蛋白,ERK 有一個重要的使命,被激活的 ERK 獨自踏上了細胞核之旅,路過細胞骨架、穿越形狀詭異的核孔門關,直到把信息傳給住在細胞核內的 MYC 才算完成了它的任務。MYC 是一個很厲害的轉錄因子(transcription factor),負責轉錄多達 15% 的基因!原來 ERK 傳遞給 MYC 的是一面免死金牌,使它免於被蛋白酶體(proteasomes)像碎紙機一樣快速分解消化掉。
MYC 與好基友 MAX 形成雙聚體,成剪刀形坐在特定的 DNA 序列上,它們的工作是召喚組蛋白乙醯化酶(histone acetyltransferase),在組蛋白上加上乙醯;因為 DNA 本身就帶有負電荷,也帶負電的乙醯使 DNA 與組蛋白分離,讓細胞核內的轉錄分子機器可以接近 DNA、開始表現這些基因。MYC-MAX 還有另外一招可以影響 DNA 的表現:和構造相似的 MAD-MAX 雙聚體結合,形成雙雙聚體,交叉聯結兩段 DNA。
透過這些非常複雜的細胞信息傳遞通路,小小的細胞外蛋白質 EGF 就足以啟動一整個系統的分子機器,把細胞搞得很忙,改變了整個細胞的基因表現模式,進而調節細胞的生長和行為。這條信息通路出問題可能會導致細胞異常增生,也就是癌症,難怪有史以來 MAPK 通路一直是癌症治療和藥物研發的研究重點!
現在可以觀賞這麼精美的動畫學生物學真是幸福,比死背課本上描述細胞信息傳遞的枯燥文字例如 Gs -> adenylyl cyclase -> cAMP -> PKA -> CREB 生動有趣多了,也更容易記住,真希望以前修生化和藥理學時,所有主要的信息通道都有這樣的動畫!
在修神經生理和藥理學時,我初嚐細胞信息傳遞的複雜,複雜到一位神經生理學教授說簡直是「惡夢的網路(web of nightmare)」,我問藥理學教授 Dr. Dana Selley:「細胞隨時都接收到一大堆不同的信號分子,細胞內的信息傳遞系統又那麼複雜,細胞怎麼不會搞糊塗了呢?」
Dr. Dana Selley 笑著回答:「會呀,那就叫病理現象(pathology)!」
【MAPK 信息通路的 3D 動畫】
我們身體裡的細胞除了維持內在環境的平衡,也和外界刺激有頻繁的互動;這些互動常常是由荷爾蒙、細胞外基質、或是神經傳導物質與細胞上的受體結合,產生一整串複雜的生化反應,最後改變細胞的行為——「細胞信息傳遞」是生理和藥理的基礎,大家或多或少都在課本上讀過,但是將一整條信息通路畫成精彩又真實的 3D 動畫,你看過嗎?
MAPK (mitogen-activated protein kinase),中文譯名為「絲裂原活化蛋白激酶」,掌管細胞裡多種基本生物程序,對於細胞增生、分化、移動、存活或凋亡特別重要,因此從事癌症研究的朋友都會對這一類的信息通路特別熟!
這個動畫中描繪的表皮生長因子(EGF, epidermal growth factor)通路,是最典型的受體酪胺酸激酶(receptor tyrosine kinase)和 MAPK 通路之一:
小型蛋白 EGF 是刺激細胞存活和生長的因子,它在細胞外液遊蕩,找到了並結合自己最喜歡的受體:表皮生長因子受體(EGFR)。這個受體有一隻滑稽的腳腳,原來是受體酪胺酸激酶這個家族的特徵,有激酶的功能;它被 EGF 刺激到之後,與另外一個受體酪胺酸激酶 HER2 形成二聚體,兩個受體比雙胞胎更有默契、感情更好,兩隻腳腳晃來晃去之間,運用自己的激酶功能幫對方貼上磷酸標籤,這時 MAPK 通路的分子派對才剛剛開始!
這些閃亮亮的磷酸吸引了一群蛋白質好友來排隊:首先報到的 GRB2 把來自細胞外的信息傳給細胞內的可溶性蛋白們,例如 SOS。SOS 很花心,輪流和很多個小 GTP 酶蛋白 Ras 跳舞,讓信號被放大、擴散,跳著舞的 Ras 精神振奮,將 GDP 換成高能量的 GTP,一路沿著細胞膜離原來的受體越跳越遠。
Raf 看到了跳舞的 Ras 也很想加入,但是它的身邊有兩個 14-3-3 像嚴格的父母一樣死死地盯著、壓著自己(14-3-3 是我見過名字最奇怪的蛋白質之一,居然是它在色譜層析的溶析部份和在凝膠電泳裡移動的位置,會不會取得太隨便了點?)。
好不容易甩掉 14-3-3 的 Raf,終於可以一展身手,改變自己的形狀與 Ras 結合,很多對 Ras-Raf 聚在舞池當中放閃,吸引其他蛋白質的注意;但是只甩掉 14-3-3 還有與 Ras 結合是不足以激活 Raf 的,因此 Raf 的好朋友 SRC 遞給它一個磷酸,這個磷酸化比能量飲料還有效,興奮的 Raf 將信息傳給了更多細胞內的蛋白質,例如 MEK 和 ERK(這些蛋白質之間的互動都有各種熱心的支架蛋白【scaffold proteins】幫忙拉進彼此距離、增加效率)。
不同於以上的其他蛋白,ERK 有一個重要的使命,被激活的 ERK 獨自踏上了細胞核之旅,路過細胞骨架、穿越形狀詭異的核孔門關,直到把信息傳給住在細胞核內的 MYC 才算完成了它的任務。MYC 是一個很厲害的轉錄因子(transcription factor),負責轉錄多達 15% 的基因!原來 ERK 傳遞給 MYC 的是一面免死金牌,使它免於被蛋白酶體(proteasomes)像碎紙機一樣快速分解消化掉。 MYC 與好基友 MAX 形成雙聚體,成剪刀形坐在特定的 DNA 序列上,它們的工作是召喚組蛋白乙醯化酶(histone acetyltransferase),在組蛋白上加上乙醯;因為 DNA 本身就帶有負電荷,也帶負電的乙醯使 DNA 與組蛋白分離,讓細胞核內的轉錄分子機器可以接近 DNA、開始表現這些基因。MYC-MAX 還有另外一招可以影響 DNA 的表現:和構造相似的 MAD-MAX 雙聚體結合,形成雙雙聚體,交叉聯結兩段 DNA。
透過這些非常複雜的細胞信息傳遞通路,小小的細胞外蛋白質 EGF 就足以啟動一整個系統的分子機器,把細胞搞得很忙,改變了整個細胞的基因表現模式,進而調節細胞的生長和行為。這條信息通路出問題可能會導致細胞異常增生,也就是癌症,難怪有史以來 MAPK 通路一直是癌症治療和藥物研發的研究重點!
現在可以觀賞這麼精美的動畫學生物學真是幸福,比死背課本上描述細胞信息傳遞的枯燥文字例如 Gs -> adenylyl cyclase -> cAMP -> PKA -> CREB 生動有趣多了,也更容易記住,真希望以前修生化和藥理學時,所有主要的信息通道都有這樣的動畫!
在修神經生理和藥理學時,我初嚐細胞信息傳遞的複雜,複雜到一位神經生理學教授說簡直是「惡夢的網路(web of nightmare)」,我問藥理學教授 Dr. Dana Selley:「細胞隨時都接收到一大堆不同的信號分子,細胞內的信息傳遞系統又那麼複雜,細胞怎麼不會搞糊塗了呢?」
Dr. Dana Selley 笑著回答:「會呀,那就叫病理現象(pathology)!」
《歡迎使用臉書直接分享此文章,但如果想轉貼或刊登其他網站、報紙、書籍、媒體等,需經過作者陳昱慈(Rita Chen)本人同意,切勿侵害著作權。》
The Molecular Interactions of the MAPK Pathway
|飲酒面紅—亞洲人飲酒比西方人更易面紅 與先天基因缺陷有關 患食道癌機會更高要小心
身邊有沒有朋友飲酒之後很快面紅呢?這個現象叫酒精臉紅症(Alcohol Flush Syndrome) 。 不過為甚麼有人飲酒後會面紅,有人卻不會呢?
首先我們要理解酒精是如何分解的。酶(Enzyme)是一種催化劑蛋白,可以幫人體調節化學反應的進行速度,我們體內發生的化學反應大部份都是受酶調節。酒精(乙醇Ethanol)進入人體之後,會由醛脫氫酶(Aldehyde dehydrogenase)代謝為乙醛(Acetaldehyde)。乙醛對於身體有害,當乙醛在我們的身體入邊累積,會令我們面紅、嘔心、頭暈和宿醉。我們的身體會將乙醛分解做一些對身體無害的物質,乙醛通過ALDH2代謝為乙酸鹽(Acetate),最後轉成乙醯輔酶A (Acetyl-CoA)。乙醯輔酶之後可以進入三羧酸循環 (Citric acid cycle)去製造能量。
影片:
【我是南丫島人】23歲仔獲cafe免費借位擺一人咖啡檔 $6,000租住350呎村屋:愛這裏互助關係 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/XSugNPyaXFQ)
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【娛樂人物】情願市民留家唔好出街聚餐 鄧一君兩麵舖執笠蝕200萬 (蘋果日報 Apple Daily) (https://youtu.be/e3agbTOdfoY)
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