信号转导中的分子开关机制指细胞在信号转导过程中起到开关作用的蛋白,叫做分子开关蛋白。对于通过细胞表面受体所介导的信号通路而言,除受体本身作为离子通道而起效应器作用的情况之外,其他的信号通路首先要完成配体结合所诱发的信号跨膜转导,随之要通过细胞内信号分子(包括第二信使)完成信号的逐级放大和终止。在细胞内一系列信号传递的级联反应中,必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进行精确控制, 因此分子开关的作用举足轻重,即对每一步反应既要求有激活机制又必然要求有相应的失活机制,而且二者对系统的功能同等重要。细胞内信号传递作为分子开关的蛋白质可分两类:一类开关蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化而关闭,由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而开启,许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身,在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应;另一类主要开关蛋白由GTP结合蛋白组成,结合GTP而活化,结合GDP而失活。
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