受体和JAK激酶结合,则可以形成类似RTKs的受体+激酶的完整功能,完成信号传导。以细胞因子受体为例,JAK激酶N端的FERM和SH2结构域可以与细胞因子受体的细胞质尾端结合。当配体与细胞因子受体的结合使受体二聚化,那么两个JAK蛋白可以相互靠近而被彼此的JH1结构域磷酸化。活化的JAKs进而磷酸化细胞因子受体胞质尾上的残基,以产生其他蛋白的“停靠位点”,用于募集具有SH2结构域的下游蛋白质,例如STAT家族蛋白质。

JAK-STAT由三个部分组成:接收信号的酪氨酸激酶相关受体、传递信号的酪氨酸激酶JAK和产生效应的转录因子STAT

信号传导及转录激活蛋白 (signal transducer and activator of transcription),即STAT。 是一种能与 DNA 结合的 蛋白质 独特家族。 含有SH2和SH3结构域,可与特定的含磷酸化酪氨酸的肽段结合。 当STAT被磷酸化后,发生聚合成为同源或异源二聚体形式的活化的转录激活因子,进入胞核内与靶基因启动子序列的特定位点结合,促进其转录。

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PTP:负调控————蛋白络氨酸磷酸酶(水解去磷酸

STAT家族有七个成员,包括STAT1、2、3、4、5a、5b和 6 这七个成员。每个STAT有七个保守特征:氨基末段结构域(NH2 terminal domain, ND)、卷曲螺旋结构域(Coiled-coil)、DNA结合域(DNA-binding domains, DBD)、接头结构域(Linker)、SH2结构域(Src homology 2 domain,SH2),后面紧跟着一个保守的酪氨酸残基(酪氨酸激活域),以及C末端的转录激活域(tranional activation domains, TAD)

STAT3的过度活化使下游靶基因表达失调,而使细胞生长失控,抑制肿瘤细胞的凋亡,促进肿瘤细胞的增殖,最终导致恶性肿瘤的发生和发展。

STAT 3 是一种癌基因,STAT 3 的下游靶基因都与细胞增殖、凋亡密切相关, 如Bc-l xl、Bc-l 2、细胞周期素D1 (cyclinD1) 、c-Myc、c-Jun等。

目前抑制STAT 通路活化的主要策略

利用酪氨酸激酶抑制剂如AG490。

AG 490可阻止Hep-2(喉癌细胞系)细胞G1期向S期的转化,细胞主要被阻滞于G1期。

TPK偶联受体介导的信号转导途径的基本模式

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① 结合配体后受体形成二聚体或寡聚体;

② 第一个蛋白激酶被激活。对于具有蛋白激酶活性的受体来说,此步骤是激活受体胞内结构域的蛋白激酶活性;对于没有蛋白激酶活性的受体来说,此步骤是受体通过蛋白质-蛋白质相互作用激活与它紧密偶联的蛋白激酶;

③ 通过蛋白质-蛋白质相互作用或蛋白激酶的磷酸化修饰激活下游信号转导分子,通常是继续活化下游的一些蛋白激酶;

④ 蛋白激酶通过磷酸化修饰激活代谢途径中的关键酶、反式作用因子等,影响代谢途径、基因表达、细胞运动、细胞增殖等。

除了经典的JAK-STAT信号传递途径,JAK还可以激活其他途径,从而形成多个通路的相互交叉串扰。

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KEGG图

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JAK激活MAPK途径:

被JAKs磷酸化的受体,可以成为其他含有SH2结构域的蛋白停靠点,这些蛋白包括SHP-2,它可以招募生长因子受体结合蛋白GRB2,进一步招募SOS蛋白到细胞膜上。SOS促进Ras蛋白释放GDP,结合GTP,从而活化Ras,从而激活Ras信号通路