Интересной является возможность рецепторов связанных с ионным каналом, усиливать через внутриклеточый вторичный мессенджер уровень кальция для активации CREB путем фосфорилирования. Белок, известный как кальмодулин, который взаимодействует с кальцием, может привести к активации определенных киназ именуемых кальций / кальмодулин-зависимые протеинкиназы (Рисунок 1-11). Это совершенно другой фермент, чем фосфатаза, показанный на Рисунках 1-9, 1-17 и 1-19. Здесь активируется киназа, а не фосфатаза. При активации эта киназа может переносится в ядро клетки и точно так же, как киназа, активируемая G-протеиновой системой, добавлять фосфатную группу в CREB и активировать этот транскрипционный фактор, для запуска экспрессии гена.
Важно иметь в виду, что кальций, таким образом, способный активировать как киназы, так и фосфатазы. Там есть очень богатый и иногда запутанный массив киназ и фосфатаз, а чистый результат зависит от того, какие субстраты активированы, потому что разные фосфатазы и киназы нацеливаются на очень разные субстраты. Таким образом, важно держать во внимании специфический каскад сигнальной трансдукции, и специфические фосфопротеины, действующие в качестве мессенджеров в каскаде, чтобы понять чистый эффект различных каскадов сигнальной трансдукции. В иллюстрированном примере на Рисунке 1-11, G-протеиновая система и ионно-канальная система работают вместе, для того чтобы производить больше активированных киназ и, следовательно, более эффективно активировать CREB. Однако на Рисунках 1-9 и от 1-16 до 1-19 они работают в оппозиции.
Гены также являются конечной целью гормонального каскада сигнальной передачи на Рисунке 1-11. Некоторые гормоны, такие как эстрогены, гормоны щитовидной железы и кортизол, действуют в цитоплазматических рецепторах, связывают их и продуцируют гормон-ядерный рецепторный комплекс, который переносится в ядро клетки, находит элементы в гене на которые может повлиять (называемые элементами которые отвечают на гормон, или HRE [hormone response elements]), а затем действует как транскрипционный фактор для иницииации активации соседних генов (Рисунок 1-11). Наконец, очень сложная трансдукционная сигнальная система с ужасающими именами для нисходящего потока сигнальных каскадных мессенджеров активируется нейротрофинами и родственными молекулами. Активация этой системы с помощью первых мессенджеров - нейротрофинов приводит к активации ферментов, которые являются в основном киназами, одна киназа активирует другую, пока, наконец, одна из них не будет фосфорилировать транскрипционный фактор в ядре клетки и тогда начнется транскрипция генов (Рисунок 1-11). Ras - это G протеин, который активирует каскад киназ с запутанными именами. Для тех, кто обладает спортивным интересом относительно специфики, этот каскад начинается с того, что Ras активирует Raf, который фосфорилирует и активирует MEK (MAP киназа / ERK киназа, или митоген-активированная протеинкиназа / экстрацеллюлярная-сигнально-регулируемая киназа), которая активирует ERK (собственно, экстрацеллюлярная-сигнально-регулируемая киназа), RSK (рибосомная S6-киназа), MAPK (собственно, киназа MAP) или GSK-3 (киназа гликогенсинтаза), что в конечном итоге приводит к изменению в экспрессии генов. Сбиты с толку? На самом деле не столь важно знать имена, достаточно помнить что нейротрофины инициируют важный путь сигнальной трансдукции, который активирует фермент киназу после киназы, что в конечном итоге полностью изменяет генную экспрессию. Это стоит знать, потому что этот путь сигнальной трансдукции может отвечать за экспрессию генов, которые регулируют многие критически важные функции нейрона, такие как синаптогенез и выживаемость клеток, а также пластические изменения, необходимые для обучения, памяти и даже вызывать нарушения в различных мозговых циклах. Как препараты, так и окружающая среда нацелены на экспрессию генов путями, которые начинают понимать только сейчас, в том числе, как такие следствия способствуют появлению психических заболеваний и механизм действия эффективных методов их лечения.