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细胞内复杂的信号转导网络使得细胞能够对环境刺激做出适当的反应，在这一过程中，信号分子往往形成复合物，信号分子复合物的形成一方面提高了信号转导的效率，另一方面使得不同的信号通路之间发生相互联系；同时，在活细胞内研究细胞生理过程对现代生物学是一大挑战。本论文主要围绕活细胞内信号分子复合物的动态变化过程这一问题展开，应用荧光共振能量转移并结合免疫共沉淀技术，以p38信号转导通路中存在的一个重要复合物为例，详细的探讨了它在活细胞内的形成和解离机制；此外，还探讨了一个新的信号分子PZR对于伴刀豆球蛋白(ConA)诱导的钙信号的影响，主要实验结果总结如下：
1.p38-MK2-Hsp27-Akt信号分子复合物研究
p38属于MAPK家族成员之一，在应激反应、炎症和细胞凋亡中起重要作用，p38-MK2-Hsp27信号通路对于细胞骨架和细胞运动有重要影响，有证据表明p38、MK2、Hsp27与Akt在细胞内形成一个信号分子复合物，但是关于它的调控机制则知之甚少，笔者分别构建了与荧光蛋白融合表达的CFP-hsp27和YFP-p38，应用荧光共振能量转移技术在活细胞内对这一复合物的形成和调控进行了研究。
首先通过热击实验和酶活测定证明了与荧光蛋白融合表达的Hsp27和p38具有同野生型蛋白一样的生理功能，应用免疫共沉淀技术证明与荧光蛋白融合并不妨碍它们与MK2和Akt形成复合物。
采用基于荧光寿命测量的荧光共振能量转移的研究表明，L929细胞在过氧化氢刺激下，p38与Hsp27逐渐分离，p38的特异性抑制剂SB203580或过表达无激酶活性的p38突变体(p38AGF)可以抑制p38与Hsp27的分离。此外，过表达丧失功能的热休克蛋白27的突变体Hsp27-3A也能有效地抑制二者的解离，证明是p38的激活导致了Hsp27发生磷酸化进而离开了这一复合物。同样，研究发现：L929细胞在花生四烯酸刺激下，p38也与Hsp27分离，而用PI3K的特异性抑制剂wortmannin抑制Akt的激活，以及过表达Hsp27-3A也能有效的抑制了二者的分离，证明Akt的激活也可导致Hsp27发生磷酸化，从而使Hsp27离开复合物。综合这些实验说明p38和Akt的激活都能导致复合物的解离，而Hsp27的磷酸化是导致其离开复合物的根本原因。
在敲除了MK2的小鼠MEF细胞中，p38不再与Hsp27发生相互作用，而在野生型MEF细胞中，p38仍保持与Hsp27的相互作用。当用MK2的核输出抑制剂处理野生型MEF细胞后，这种相互作用也逐渐消失，证明了MK2对于p38与：Hsp27之间的相互作用是必不可少的。
笔者在单个活细胞里对组成p38-MK2-Hsp27-Akt复合物的各信号分子在该复合物的形成和解离过程中作用的研究，很大程度上加深了人们对这一信号分子复合物调控的理解。
2.PZR作为免疫抑制性受体可能性的研究
PZR(proteinzerorelated)是1998年发现的一个新的酪氨酸磷酸化膜蛋白，它在细胞内的部分含有两个以免疫受体酪氨酸为基础的抑制功能区，称为ITIMs(immunoreceptortyrosine-basedinhibitorymotifs)。另一方面，免疫抑制受体是近年来在免疫系统中迅速增加的一类成员，它们对免疫反应起抑制作用。在结构上，它们与PZR一样，其胞内部分也存在一个或几个ITIM抑制功能区。鉴于PZR与已知免疫抑制受体在结构的相似性，本文试图探讨PZR作为一种新的免疫抑制受体的可能性。由于细胞内钙浓度的升高是T淋巴细胞激活的上游信号，以Jurkat细胞作为模型，以伴刀豆球蛋白ConA为刺激剂，研究PZR是否能通过抑制ConA引起的钙信号抑制细胞的激活，并研究PZR对钙信号的抑制是否伴随着酪氨酸磷酸酶SHP-2向细胞质膜的转移。
为了在单个活细胞里观察PZR对细胞内的钙信号的影响，笔者构建了一系列与荧光蛋白(CFP和GFP)融合表达的野生型和ITIM抑制功能区发生突变的PZR和与荧光蛋白(YFP)融合的SHP-2，将它们转染进细胞，在荧光显微镜上观察PZR的定位和SHP-2的转移，用钙指示剂Fura-2观察细胞内的钙离子浓度变化。
本研究发现：转染的PZR及其ITIM功能区突变体均呈簇状不连续地分布在质膜上；过表达野生型PZR可明显抑制ConA诱导的钙信号，而过表达ITIM功能区突变型PZR则对钙信号非但不会抑制，反而有一定的增强作用，说明PZR发挥其抑制作用与ITIM功能区有关。共转染PZR-CFP和SHP-2-YFP，在荧光显微镜下可以看到，当细胞受到过钒酸钠刺激后，SHP-2从胞浆中向细胞膜移动并与PZR共定位。
本研究表明，PZR对ConA诱导的钙信号的抑制作用可能是通过其胞内ITIM功能区招募SHP-2来实现的，提示PZR很可能是一种新的免疫抑制受体。进一步的实验需要证明PZR在生理条件下的重要性，为此，必须采用更加特异性的刺激剂，使用原代细胞，探讨PZR对于IL-2分泌和T淋巴细胞增殖的影响，此外，还必须找到PZR的生理性配体。