長壽信號通路

1. 簡述camp信號通路的組成及傳導過程。

該通路是由質膜上的五種成分組成：激活型受體(stimulate receptor, RS)，抑制型受體(inhibite receptor, Ri)，激活型和抑制型調節G蛋白(Gs和Gi)和腺苷酸環化酶(adenylate cyclase, AC)。

傳導過程：當細胞沒有受到激素刺激，Gs處於非活化態，α亞基與GDP結合，此時腺苷酸環化酶沒有活性；當激素配體與Rs結合後，導致Rs構象改變，暴露出與Gs結合的位點，使激素-受體復合物與Gs結合，

Gs的α亞基構象改變，從而排斥GDP，結合GTP而活化，使三聚體Gs蛋白解離出α亞基和βγ基復合物，並暴露出α亞基與腺苷酸環化酶的結合位點；結合GTP的α亞基與腺苷酸環化酶結合，使之活化，並將ATP轉化為CAMP。

隨著GTP的水解α亞基恢復原來的構象並導致與腺苷酸環化酶解離，終止腺苷酸環化酶的活化作用。α亞基與βγ亞基重新結合，使細胞回復到靜止狀態。

(1)長壽信號通路擴展閱讀

CAMP信號通路(cAMP signal pathway)在CAMP信號通路中，Gα亞基的首要效應酶是腺苷酸環化酶（adenylyl cyclase AC），通過腺苷酸環化酶活性的變化調節靶細胞內第二信使CAMP的水平，進而影響信號通路的下游事件。

以cAMP為第二信使的信號通路的主要效應是通過活化cAMP依賴的PKA使下游靶蛋白磷酸化，從而影響細胞代謝和細胞行為，這是細胞快速應答胞外信號的過程。此外，還有一類細胞緩慢應答胞外信號的過程，就是cAMP信號通路對細胞基因表達的影響。

2. 如何研究基因調控信號通路

代謝通路：目前在通路資料庫(PATHWAY database) 中代謝通路是建立得最好的，有大約90個參考代謝途徑的圖形。每個參考代謝途徑是一個由酶或EC號組成的網路。
利用如下方法可通過計算機構建出生物體特有 的代謝通路：
先根據基因的序列相似性和位置相關性確定基因組中酶的基因。
然後合理地安排EC號。
最後將基因組中的基因和參照通路中用EC號編號的基因產物 結合起來。

3. 有哪些信號通路可以促進細胞衰老

1 JAK-STAT信號通路
1) JAK與STAT蛋白
JAK-STAT信號通路是近年來發現的一條由細胞因子刺激的信號轉導通路，參與細胞的增殖、分化、凋亡以及免疫調節等許多重要的生物學過程。與其它信號通路相比，這條信號通路的傳遞過程相對簡單，它主要由三個成分組成，即酪氨酸激酶相關受體、酪氨酸激酶JAK和轉錄因子STAT。
(1) 酪氨酸激酶相關受體（tyrosine kinase associated receptor）
許多細胞因子和生長因子通過JAK-STAT信號通路來傳導信號，這包括白介素2?7（IL-2?7）、GM-CSF（粒細胞/巨噬細胞集落刺激因子）、GH（生長激素）、EGF（表皮生長因子）、PDGF （血小板衍生因子）以及IFN（干擾素）等等。這些細胞因子和生長因子在細胞膜上有相應的受體。這些受體的共同特點是受體本身不具有激酶活性，但胞內段具有酪氨酸激酶JAK的結合位點。受體與配體結合後，通過與之相結合的JAK的活化，來磷酸化各種靶蛋白的酪氨酸殘基以實現信號從胞外到胞內的轉遞。
(2) 酪氨酸激酶JAK（Janus kinase）
很多酪氨酸激酶都是細胞膜受體，它們統稱為酪氨酸激酶受體（receptor
tyrosine kinase, RTK），而JAK卻是一類非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Janus kinase的縮寫，Janus在羅馬神話中是掌管開始和終結的兩面神。之所以稱為兩面神激酶，是因為JAK既能磷酸化與其相結合的細胞因子受體，又能磷酸化多個含特定SH2結構域的信號分子。JAK蛋白家族共包括4個成員：JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2，它們在結構上有7個JAK同源結構域（JAK homology domain, JH），其中JH1結構域為激酶區、JH2結構域是「假」激酶區、JH6和JH7是受體結合區域。
(3) 轉錄因子STAT（signal transcer and activator of transcription） STAT被稱為「信號轉導子和轉錄激活子」。顧名思義，STAT在信號轉導和轉錄激活上發揮了關鍵性的作用。目前已發現STAT家族的六個成員，即STAT1-STAT6。STAT蛋白在結構上可分為以下幾個功能區段：N-端保守序列、DNA結合區、SH3結構域、SH2結構域及C-端的轉錄激活區。其中，序列上最保守和功能上最重要的區段是SH2結構域，它具有與酪氨酸激酶Src的SH2結構域完全相同的核心序列「GTFLLRFSS」。
2) JAK-STAT信號通路
與其它信號通路相比，JAK-STAT信號通路的傳遞過程相對簡單。信號傳遞過程如下：細胞因子與相應的受體結合後引起受體分子的二聚化，這使得與受體偶聯的JAK激酶相互接近並通過交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活後催化受體上的酪氨酸殘基發生磷酸化修飾，繼而這些磷酸化的酪氨酸位點與周圍的氨基酸序列形成「停泊位點」（docking site），同時含有SH2結構域的STAT蛋白被招募到這個「停泊位點」。最後，激酶JAK催化結合在受體上的STAT蛋白發生磷酸化修飾，活化的STAT蛋白以二聚體的形式進入細胞核內與靶基因結合，調控基因的轉錄。值得一提的是，一種JAK激酶可以參與多種細胞因子的信號轉導過程，一種細胞因子的信號通路也可以激活多個JAK激酶，但細胞因子對激活的STAT分子卻具有一定的選擇性。例如IL-4激活STAT6，而IL-12卻特異性激活STAT4。

2 p53信號
1) p53基因的發現
p53基因是迄今發現與腫瘤相關性最高的基因。1979年，Lane和Crawford在感染了SV40的小鼠細胞內分離獲得一個與SV40大T抗原相互作用的蛋白，因其分子量為53 kDa，故而取名為p53（人的基因稱為TP53）[3]。起初，p53被誤認為是癌基因，直到上個世紀90年代，人們才認識到引起腫瘤形成或細胞癌變的p53蛋白是p53基因的突變產物。野生型p53基因是一種重要的抑癌基因，它是細胞生長周期中的負調節因子，在細胞周期調控、DNA損傷修復、細胞分化、凋亡和衰老等許多過程中發揮了重要的生物學功能，因而被譽為「細胞衛士」。隨著研究的深入，人、猴、雞、大鼠、非洲爪蟾和斑馬魚等多種模式動物的p53基因也相繼被克隆。
其中，人類TP53基因定位於染色體17P13.1，小鼠p53基因被定位在11號染色體上，並在14號染色體上發現無功能的假基因。在這些進化程度迥異的動物中，它們的p53基因結構卻異常保守，基因全長16-20kb，都由11個外顯子和10個內含子組成。其中第1個外顯子不編碼結構域，外顯子2、4、5、7、8則分別編碼5個進化上高度保守的結構域，轉錄形成約2.5 kb的mRNA。之後，在基因同源性的基礎上又陸續發現了p53家族的其它成員，分別是p73和p63，它們也因各自的分子量而得名，具有和p53相似的結構和功能。
2) p53信號通路
p53基因受多種信號因子的調控。例如：當細胞中的DNA損傷或細胞增殖異常時，p53基因被激活，導致細胞周期停滯並啟動DNA修復機制，使損傷的DNA得以修復。然而，當DNA損傷過度而無法被修復時，作為轉錄因子的p53還可進一步激活下游促凋亡基因的轉錄，誘導細胞凋亡並殺死有DNA損傷的細胞。不然，這些DNA損傷的細胞就可能逐漸脫離正常的調控，有可能最終形成腫瘤。
雖然正常狀態下p53的mRNA水平很高，而且有大量蛋白質合成，但p53蛋白容易降解，所以正常細胞內p53蛋白水平很低。蛋白的泛素化（ubiquitination）修飾是細胞內蛋白代謝過程中的最普通的降解方式，p53蛋白的降解也是通過泛素化來實現的。MDM2是一種特異性針對p53的泛素化E3連接酶，它可直接與p53蛋白結合來促進p53蛋白的泛素化降解，並在細胞內p53蛋白動態平衡中發揮關鍵的作用。MDM2本身也可被p53蛋白激活，因此MDM2是p53通路中重要的負反饋調節因子（negative feedback regulator）。

4. 什麼是NO信號通路

信號通路是個很大的學問。見下圖的信號通路圖。

谷氨酸介導的一氧化氮（NO）的生產發生通過酸N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的突觸後密度蛋白95（PSD95）神經元型一氧化氮合酶（NOS1）三元復合物。增加細胞內Ca2+刺激nNOS和鈣調蛋白（CAM）的相互作用和nNOS的translocaton從質膜到細胞質。由鈣調神經磷酸酶去磷酸化的nNOS催化精氨酸，瓜氨酸和一氧化氮（NO），轉苷酸環化酶和各種cGMP的監管信號通路的轉換。

以下是原英文介紹：Glutamatergic-mediatednitricoxide(NO)proctionoccursviatheN-methyl-D-asparticacid(NMDA)postsynapticdensityprotein95(PSD95)-neuronalnitricoxidesynthase(NOS1)ternarycomplex.TheincreasedintracellularCa2+(CaM).etocitrullineandnitricoxide(NO),s.

在Selleck官網上搜索到的NOS1相關試劑http://www.selleckchem.com/search.jsp?searchtxt=nos1

5. rtk-ras信號通路的過程！

配體→活化酪氨酸激酶RTK→活化的酪氨酸激酶RTK 結合接頭蛋白adaptor → GRF（鳥苷酸釋放因子）促進GDP釋放→Ras（GTP結合蛋白）活化。

誘導下游事件：Raf絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（又稱MAPKKK）活化（使蛋白上的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化）→活化的Raf 結合並磷酸化另一種蛋白激酶MAPKK。

導致MAPKK 活化（MAPKK是一種具雙重特異的蛋白激酶，它能磷酸化MAPK的蘇氨酸和酪氨酸殘基使之激活）→MAPK活化→進入細胞核→其它激酶或基因調控蛋白（轉錄因子）的磷酸化修飾。

(5)長壽信號通路擴展閱讀：

Ras蛋白具有內在的GTP酶活性，能使GTP降解為GDP而呈失活狀態，但其酶活性較低。而GTP酶激活蛋白(GAP)則能促進GTP酶活性，使Ras蛋白水解GTP的速度提高1萬倍，因此也是Ras通路的重要調節因素。

另外，活化的Ras能直接結合並激活磷脂醯肌醇―3―激酶(P13K)的P110催化亞基，P13K活化後將二磷酸磷脂醯肌醇(PIP2)轉化而生成第二信使三磷酸磷脂醯肌醇(PIP3)，然後通過Rac／Cdc42等來調控細胞骨架運動，以及通過激活生存信號激酶PKB／AKT等靶蛋白來調控細胞生存。

另外，鳥嘌呤解離刺激因子(RalGDS)是一種Ras相關蛋白Ral的GTP／GDP交換因子(guanine exchange factor，GEF)，RalGDS激活RalA／B相關小GTP酶。

RalBP，是一個GTP酶激活蛋白，它能抑制Cdc42和RacGTP酶，然後通過Rac／Cdc42調控激動蛋白細胞骨架的重組及轉錄因子NF―xB的活化，從而促進抗凋亡蛋白的產生來抑制細胞凋亡。

6. 信號通路的簡介

信號通路（signal pathway）的提出最早可以追溯到1972年，不過那時被稱為信號轉換（signal transmission）。1980年，M. Rodbell在一篇綜述中提到信號轉導（signal transction），此後這個概念就被廣泛使用了[4]。信號通路是指能將細胞外的分子信號經細胞膜傳入細胞內發揮效應的一系列酶促反應通路。這些細胞外的分子信號（稱為配體，ligand）包括激素、生長因子、細胞因子、神經遞質以及其它小分子化合物等。當配體特異性地結合到細胞膜或細胞內的受體（receptor）後，在細胞內的信號又是如何傳遞的呢？
細胞內各種不同的生化反應途徑都是由一系列不同的蛋白組成的，執行著不同的生理生化功能。各個信號通路中上游蛋白對下游蛋白活性的調節（包括激活或抑製作用）主要是通過添加或去除磷酸基團，從而改變下游蛋白的立體構象完成的。所以，構成信號通路的主要成員是蛋白激酶和磷酸酶，它們能夠快速改變和恢復下游蛋白的構象。從細胞受體接收外界信號到最後做出綜合性應答，不僅是一個信號轉導過程，更重要的是將外界信號進行逐步放大的過程。受體蛋白將細胞外信號轉變為細胞內信號，經信號級聯放大、分散和調節，最終產生一系列綜合性的細胞應答，包括下游基因表達的調節、細胞內酶活性的變化、細胞骨架構型和DNA合成的改變等（如圖3）。這些變化並非都是由一種信號引起的，也可以通過幾種信號的不同組合產生不同的反應。

7. 如何確定某種因子在信號傳導通路的上游或下游

鈣離子導致P38mapk的增高，如果某種損傷可以通過鈣離子導致P38mapk的增高，那麼你就建立起了一個損傷模型。這時，對P38做個RNA干擾，使其表達下降，再來損傷刺激，如果這時損傷刺激不會導致損傷，那麼可以說P38mapk的增高會導致損傷。

這里最好不要用P38的抑制劑SB來處理，因為這個抑制劑是針對P38活性的抑制劑，抑制的是P38的磷酸化，而不是表達量。

如果說明的問題是p38磷酸化水平增加而導致損傷，那麼我建議用抑制劑。這時還可以用Dominant-negative。抑制劑的實驗證實該葯物不影響P38表達，而影響其活化。（應該首先考慮選用抑制劑，因為目前一些葯物的作用機制不是抑制靶點的表達，而是抑制靶點的激活。如果在此應用RNAi的話，很可能會漏掉這個機制或增加實驗步驟。）

其次，要證明你的葯物存在保護作用。
當然就是用你的葯物先處理一下，再來損傷刺激，如果這時損傷刺激不會導致損傷，那麼可以說你的葯物存在保護作用。

再次，證明你的葯物可以抑制P38表達。
用你的葯物先處理一下，再來損傷刺激，再檢測P38表達，如果用葯組相對於沒有用葯組P38表達下降，那麼可以說你的葯物可以抑制P38表達。

8. 人有長壽基因嗎

首先，一個人的長壽與否，是由內和外兩方面綜合決定的，內在的就是受遺傳和表觀遺傳調控的衰老機制，外在的則是環境中的潛在因素。在這里我們只談基因學的原因。要去找出這樣一部分的基因，會有兩種方法，第一，最便捷也是最直接的方法，就是用從大樣本量的全基因組測序結果去分析。通過比較長壽和非長壽人群的基因組景觀圖(Genomic Landscape)，找出其中有顯著差異的基因；第二，是從衰老機制和信號通路去做理論推測，找出執行某些功能的基因。就第一種方法而言，獲取大樣本量的測序數據是一大障礙。在2015年的Nature Communication，發表了一項由多方合作的衰老基因學研究。他們做了一個大規模的Meta分析，對14983個人的全血的基因組測序結果進行了基因區別表達的分析，找出了600個與衰老正相關，以及897個與衰老負相關的基因。這1497個基因中，很大一部分的基因功能以及被人類所熟知（例如MYC， LEF1等），但是也有相當一部分衰老相關基因的發現也是全新的（例如CCDC34，DOCK10等），由於這是一項由大規模人體樣本測序的研究，它相當有說服力。為了找出這些基因所調控的生物學功能網路，他們由對這個基因列表進行了通路分析(Pathway Analysis). 結果見下圖。在和衰老負相關的897個基因中，它們主要可以劃分為5個功能集合：核酸代謝，核糖體功能，DNA復制與修復，線粒體代謝，免疫功能。而在於衰老成正相關的600個基因中，主要可以劃分為：免疫，細胞骨架形成，脂肪酸和過氧化物酶體代謝，溶酶體代謝和糖胺聚糖的降解。當然，我們也可以去進行理論上的推測，由目前已知的衰老的機制通路去找尋相關的基因。從信號通路上去找，之前的研究已經從各種模式動物身上找出了IGF-1, PI3K, TOR, MAPK, AMPk, PK, NF-kB, TGF-β, NOTCH, WNT 等信號通路對長壽的影響，這些通路主要調控了能量均衡，細胞可塑性以及生物穩態的維持等，這這些信號通路中的重要調控因子，理論上都可以認為是與長壽相關的基因。例如研究最多的IGF-1通路，在正常環境中，它可以通過調控PI3K，AKT的活性來影響細胞的增殖，在不良環境中，它又可以通過調控FOXO轉錄因子的活性來減少應激反應的毒性積累最後，值得一提的是，衰老還是與表觀遺傳學調控息息相關的一個過程。賓大的Shelley L. Berger就在2016年的一篇Cell綜述裡面總結了衰老的七個表觀遺傳學表現.組蛋白的流失；.表觀遺傳對激活和失活的平衡被打破；轉錄改變；.異染色質的失衡；.細胞核核層的破裂； 全局的低甲基化和個別位置的過甲基化；. 染色質重組。而決定人表觀遺傳穩定性的調控因素，也可以認為是一個可遺傳的長壽原因。例如組蛋白甲基化轉移酶的水平高度，可以直接決定整個染色質的被攝取率，從而決定整個基因組的轉錄活性。總而言之，基因的調控無處不在，更不用說是長壽這樣一類研究比較充分的方向，這里的回答也是片面地提了幾個點。但是在我們了解這些「長壽基因」調控衰老機制的同時，也要意識到每個人的基因組都是獨一無二的，有很多問題並非用籠統的醫學研究就可以解決。

9. 長壽基因的研究進展

一、心血管疾病相關基因
心血管疾病是影響中老年人群壽命中很重要的疾病。目前關於它的研究都集中在脂代謝方面。
1 、載脂蛋白E(ApoE) ApoE是唯一擁有共同變體基因表達的蛋白質，並認為其與長壽有關。它有2，3，4三種亞型，由不同的等位基因編碼，並與特異的脂蛋白受體作用改變血循環中膽固醇的水平。Christensen等發現ApoE4不僅是患心血管疾病和阿爾茨海默病的高危因素，也是患者暴露於高危環境後更易受其他疾病損壞的載體，比如腦外傷後攜帶它的患者更易患慢性腦損傷，外周動脈粥樣硬化糖尿病衰退期的患者如果攜帶它更易有認知上的障礙。
2、 膽固醇酯轉化蛋白(cholesteryl ester transfer protein，CETP) CETP調節膽固醇酯的逆向轉運和高密度脂蛋白(HDL)水平，高水平的低密度脂蛋白(LDL)和低水平的HDL是心血管疾病的高危因素。實驗動物模型表明，在鼠中可以表達的CETP如果在鼠中不表達，這樣的小鼠就會有高脂血症、心血管病和低存活率，該發現使CETP基因成為人類老化的關鍵候選基因。最近Barzilai發現，CETP基因的一個共同功能變異體同合子VV的相對頻率在接近100歲的考察對象中密集度為25%，而在大約年輕30歲的人群中僅為8%。他們進一步發現CETP VV 基因型與低水平CETP和高水平LDL有關。而HDL可以降低高血壓、心血管疾病和與衰老有關的代謝疾病的發生率。他們還發現高HDL水平和大的HDL顆粒可以保護認知功能，阻止因年齡的增長而產生的功能性降低，這表明HDL在保護由於老化引起的認知下降時作用比LDL更大。實際上，增高的HDL 水平(與70歲對象的顆粒大小有關)可能防止阿爾茨海默病和其他形式的痴呆。這些研究也間接證明了CETP基因作為長壽基因的可能性。
3 、微粒體甘油三酯轉移蛋白(microsomal triglyceride transfer protein，MTP) 最近對兩組獨立的高加索長壽人群樣本分析，發現MTP基因中的一個SNP在這種人群中呈高表達，MTP基因的這種變化之所以改變人類壽命，是它參與了脂類代謝的結果。但同樣的結果卻無法在美國人群中重復。除了脂代謝方面的研究，長壽相關基因在其他方面也有所發現，比如血管緊張素轉化酶。Forero〔13〕在高加索樣本不同年齡人群中發現它的突變基因型在老年人中的頻率降低，而在女性中常見。另外，Listi等發現連接蛋白371019T等位基因的變異與冠狀血管疾病和心肌梗死有關，在長壽人群中低表達，但在相關疾病的對照中高表達，而在年齡相關正常人的對照中則是中等水平。這些都證明了長壽基因的存在和重要作用。
二、免疫系統相關基因
在對不同國家人群作比較之後，發現白介素，干擾素(INF)這些長壽相關因子擁有人種特異性成分。受人種特異性基因池和基因環境相互作用的影響，它們所起的作用是增強存活能力，但並不能保證長壽。
1、 IL?10和腫瘤壞死因子α(TNFα)基因與長壽的關系 IL?10基因的促進區1082G?A突變對男性的長壽起很大作用，這是Lio在研究IL10或與TNFα促進區3082AG突變相互作用時發現的。IL10的作用是限制並終止炎症反應，TNF?α決定局部或系統炎症的程度、時間和效力。關於這兩個細胞因子作用效果的研究很多，一般認為它們在宿主對待病原菌時起很重要的作用。但當IL10和TNFα表達量過多時又會引起自身免疫性炎症反應。研究者預言高表達的IL?10和低表達的TNF?α可以起到預防老年性疾病的作用。在研究者所做的有關老化的實驗對象中發現，抗炎性基因型由於其慢性促炎性反應的作用可能在生命晚期發揮很大作用。這種他們稱為「炎性老化」的現象在男性中出現的比率高，這也就可以解釋實驗對象中老年男性的表達量高的現象,而且它說明炎性標記可以預測相應老年組中的功能損壞和死亡，並且持續的炎性狀態預示著它們可能參與到老年相關慢性疾病的致病機制中。
2、 IL6基因與長壽 Hurme發現IL6因子參與了長壽遺傳的調控，在對表達它的基因進行多態性分析時還發現174G/C的SNP型在老年與年輕人的比較中有顯著差異，並且174G型的人群更易長壽，但這種效應在女性中常見。這也就證明了炎性因子的數量與老年人的壽命呈負相關，並且表達這些因子的基因可能與長壽的遺傳有一定關系。
3、 地中海熱蛋白(Mediterranean fever protein，MEFP)與長壽 一些研究表明，攜帶炎性疾病易感基因的人群長壽幾率很小，促炎性疾病基因型對心血管疾病來說是高危因素，而且發現通過抗炎治療有助於長壽。Grimaldi等對MEFP基因的M694V (A2080G),M694I (G2082A)和V726A (T2177C)三種突變型進行了分析，發現只有 M694V突變型在所研究的人群中出現，而這種突變型在地中海人群中出現最頻繁，而且身患炎症並同時攜帶MEFP 突變型的患者似乎更易患更嚴重的疾病,但它的突變並不增加患動脈粥樣硬化的易感性而是可能影響它患病後的嚴重程度和復雜性。
三、代謝相關途徑基因
基因對代謝相關途徑的調控發揮很重要的作用，而這些途徑包括胰島素/胰島素樣生長因子-1(IGF1)信號途徑，線粒體電子傳遞信號途徑，飲食調控限制機制途徑等。並且對這些激素途徑的抑制可提高壽命和延緩年齡相關性功能降低。
1、胰島素/胰島素樣生長因子受體通路(dauer formation pathway，daf pathway) Halaschek?Wiener等通過與正常模型對比，發現在C.elegans(一種線蟲，作為一種成熟的模式系統用於研究與生長,生殖及老化等相關的基因功能)中的daf突變型是低代謝的，它表現在生物合成和分解代謝活性方面。daf?2突變型確實在生命周期中表達低水平的與代謝有關的轉錄物。實驗中發現daf?2突變型和正常對照組的比較，生命周期延長，死亡發作延緩。
2、胰島素/胰島素樣生長因子1信號途徑 van Heemst發現這條途徑活性的降低與女性長壽有關。在分析基因多態性時發現這條信號通路的組成部分生長因子1的多態性對提高女性壽命所起的作用最大，並且這種多態性的出現與低體重有一定關系。從以上研究可以發現，這條通路軸的調節可以在生物學上決定性別，而這可以解釋在實驗中發現的性別差異。

10. 如何做信號通路

從細胞膜、胞漿到細胞核，存在多條信號通路串聯交叉形成的復雜信號網路。該信號網路在細胞受到胞外刺激後將信號通過級聯放大、分散調節等方式傳入胞內，引起一系列的綜合性細胞應答。一種生物效應的出現往往存在多條信號通路的同步活化，可逆的磷酸化修飾反應則是細胞內部最為普遍和節能的信號蛋白活化調節方式。因此，找到激活的信號通路乃至發生磷酸化調變的通路蛋白，往往成生命科學研究的起點。
所以如果沒有重點關注的信號通路，通常建議可以使用信號通路磷酸化廣譜篩選抗體晶元（PEX100）。檢測的信號蛋白廣泛參與31條重要信號通路信號傳導過程。晶元針對每一個特定蛋白磷酸化位點，設置一對抗體分別檢測其磷酸化（Phospho）和非磷酸化（non-Phospho）狀態以提高磷酸化檢測靈敏度和穩定性。一次晶元實驗即可實現31條信號通路的同步篩選和具體調變位點的清晰定位，為後續生物現象的深入探索提供明確的研究方向。