酵母半乳糖通路的微分滤波器
分子网络
2007-05-23 v1 细胞行为
摘要
在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中，半乳糖、Gal3p、Gal80p与Gal4p之间的相互作用决定了半乳糖利用所需基因的转录状态。半乳糖浓度升高后，半乳糖分子结合到Gal3p上。该事件经由Gal80p导致Gal4p的激活，进而诱导GAL3与GAL80基因转录。此处我们提出一个定性动态模型，其中这些分子相互作用事件代表一个功能性反馈回路的前两个阶段，该回路通过新合成的Gal3p和Gal80p捕获已激活的Gal4p而闭合，降低转录激活并再次形成能够结合 incoming 半乳糖分子的蛋白复合体。基于较快的蛋白互作与较慢的生物合成步骤之间的差异化时间尺度，该反馈回路起微分滤波器的作用，其中半乳糖为输入阶跃信号，释放的Gal4p为输出微分信号。此种微分滤波器的一个优势是GAL基因按细胞需求成比例表达。此外，该滤波器自适应地保护细胞受体免于被半乳糖饱和，使细胞保持对半乳糖浓度变化而非绝对浓度的敏感。最后，该反馈回路通过允许部分活性Gal4p的磷酸化，可能对启动后续长期响应至关重要。
引用
@article{arxiv.q-bio/0604012,
title = {The adaptive filter of the yeast galactose pathway},
author = {Serge Smidtas and Vincent Schachter and Francois Kepes},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0604012},
year = {2007}
}