信号转导中网络流的组合复杂度与动力学限制

调控细胞对信号应答的蛋白质的活性和相互作用产生了大量蛋白质磷酸化状态和异质性蛋白质复合物。在此，利用一个计算模型（该模型考虑了免疫受体 Fc$\epsilon$RI 信号转导中四种蛋白质指定相互作用所隐含的 307 种分子物种），我们确定了信号转导过程中可生成的分子物种、这些物种间的化学转换以及导致蛋白酪氨酸激酶（PTK）Syk 激活的反应路径的相对重要性。根据所有这些度量，并在模型参数（速率常数和初始浓度）2 倍和 10 倍变化范围内，仅有生化学网络的一小部分处于活跃状态。然而，活跃复合物的谱即使仅由单一蛋白质浓度的变化也能发生剧烈转移，这表明该网络在不同细胞条件和不同输入下可产生质上不同的应答。在某一参数集下能重现完整模型预测的简化模型，在参数变化 2 倍范围时便丧失其预测能力。