Four-dimensional dynamics of MAPK information processing systems.
Four-dimensional dynamics of MAPK information processing systems.
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DOI：
10.1002/wsbm.16
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发表时间：
2009-07
影响因子：
7.9
通讯作者：
Birtwistle, Marc R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kholodenko, Boris N.;Birtwistle, Marc R.
丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应处理细胞表面受体接收的无数刺激，并为多个靶蛋白产生精确的时空指导，决定受体特异性细胞结果。计算模型表明，MAPK级联的内在拓扑结构使它们能够放大信号灵敏度和幅度，降低噪声并显示复杂的动态特性，包括拨动开关，激发脉冲和振荡。特异性的信号转导反应可以带来的信号诱导的反馈和前馈布线上施加的MAPK级联骨干。蛋白质活性的细胞内梯度产生于激酶-磷酸酶循环中相反反应的空间分离。MAPK级联中起始激酶的膜限制和磷酸酶的胞质定位可以导致磷酸化信号转导子的陡峭梯度，如果它们仅通过扩散扩散的话。由分子马达和蛋白质磷酸化的行波驱动的活性激酶的内吞运输可以将磷酸化信号从质膜传播到细胞核，特别是在大细胞中，例如非洲爪蟾卵。
Mitogen activated protein kinase (MAPK) cascades process a myriad of stimuli received by cell-surface receptors and generate precise spatio-temporal guidance for multiple target proteins, dictating receptor-specific cellular outcomes. Computational modelling reveals that the intrinsic topology of MAPK cascades enables them to amplify signal sensitivity and amplitude, reduce noise and display intricate dynamic properties, which include toggle switches, excitation pulses and oscillations. Specificity of signaling responses can be brought about by signal-induced feedback and feedforward wiring imposed on the MAPK cascade backbone. Intracellular gradients of protein activities arise from the spatial separation of opposing reactions in kinase-phosphatase cycles. The membrane confinement of the initiating kinase in MAPK cascades and cytosolic localization of phosphatases can result in precipitous gradients of phosphorylated signal-transducers if they spread solely by diffusion. Endocytotic trafficking of active kinases driven by molecular motors and traveling waves of protein phosphorylation can propagate phosphorylation signals from the plasma membrane to the nucleus, especially in large cells, such as Xenopus eggs.
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影响因子：
3.4
作者：
Bhalla, US
通讯作者：
Bhalla, US
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通讯作者：
Elston, Timothy C.
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2
作者：
Chickarmane, Vijay;Kholodenko, Boris N.;Sauro, Herbert M.
通讯作者：
Sauro, Herbert M.
DOI：
10.1073/pnas.0308265100
发表时间：
2004-02-17
影响因子：
11.1
作者：
Angeli, D;Ferrell, JE;Sontag, ED
通讯作者：
Sontag, ED