JAK/STAT信号通路 叶蕴瑶

（一）信号转导概述 信号转导就是各类信号包括分子信号或外源刺激信号等通过细胞膜或细胞内信使分子介导，最终引起核内靶基因表达改变的过程。 细胞信号转导过程发生障碍或异常，必然会导致细胞生长﹑增殖﹑分化﹑代谢﹑调亡等一系列生物学异常，从而引起各种疾病甚至肿瘤发生。随着肿瘤分子生物学的进展，对肿瘤分子水平认识的逐步深入，细胞内信号转导已成为普遍关注的生物学问题。

（二）JAK/STAT通路简介 Janus激酶（JAK）/信号转导和转录激活剂（STAT）通路是细胞质内酪氨酸蛋白激酶（TPK）活化的信号通路。 酪氨酸蛋白激酶（TPK ） 受体型TPK(胞膜)--- 表皮生长因子（EGF）受体.. 催化型受体 非受体型TPK(胞浆)---JAK… 与非催化型受体偶联发挥作用

膜受体 ------单个跨膜α螺旋受体分为两大类： 膜受体 ------单个跨膜α螺旋受体分为两大类： TPK型受体（催化型受体） 非TPK型受体 （非催化型受体） 结构 单个跨膜α螺旋受体①胞外区②跨膜区③胞内区 特征 受体本身具有TPK的活性 受体本身不具有TPK活性 配体 胰岛素 生长因子 … 激素 大部分细胞因子 部分生长因子 … 转导机制 配体与受体胞外区结合后，受体发生二聚化后自身具备(TPK)活性导致受体自身磷酸化，又可催化底物蛋白的特定酪氨酸残基磷酸化,进而发生相应的生物学效应。 配体与受体结合后使受体二聚化而激活，与酪氨酸蛋白激酶偶联表现酶活性（如JAK），其信号途径为JAK－STAT进而引发细胞信号转导级联反应

非酪氨酸蛋白激酶受体型

1.Jak 蛋白酪氨酸激酶 Jak 蛋白酪氨酸激酶家族是仅次于Src 和Tec 的第三大NM -PTK 家族, 共包括4 个成员: Jak1、Jak2、Jak3 和Tyk2,它们大小各异, 分子量在120kD～ 140kD 之间。 Jak 家族分子在结构上可分为两大部分: C 端是两个紧密连接的酪氨酸激酶活性样结构域, 其中最靠近C 端的一个是Jak 激酶的催化活性区; 而位于其N 端的另一个激酶样结构域不具有酪氨酸激酶活性,目前认为它可能在Jak 激酶与其它信号蛋白分子的结合中起一定作用。

2　STAT 哺乳动物的STA T1--STA T6 分子大小由734-851 个氨基酸不等。在结构上可分为以下几个功能区段: ①N 端的保守序列②中部的DNA 结合区③类SH3 样结构域④SH2 结构域⑤C端的转录激活区。 其中最保守也是对其功能最重要的区段即是SH2 结构域。这个核心序列中的A rg (R ) 残基可直接结合另一分子上的磷酸酪氨酸残基从而介导两个分子之间的连接。SH2结构域的C 端存在有一个位置保守的Tyr 残基, 它可在上级信号蛋白分子的作用下发生磷酸化反应。 STAT家族包括7个结构和功能相关的蛋白STAT1﹑STAT2﹑STAT3﹑STAT4﹑STAT5a和STAT5b及STAT6。

3. JAKs-STAT 多种调控造血和免疫反应的细胞因子如干扰素（IFN）家族的IFN-α、IFN-β、IFN-γ ，白介素（IL）-10、IL-19、IL-20、IL-22，gp130家族的IL-6、OSM、LIF、CT-1，γ C家族的IL-2、IL-9和单链家族的Epo、GH、PRL等同其相应受体结合后产生效应。

4JAK STAT通路 配体与受体结合后 ，受体细胞膜内结构域构象发生改变，使其可以活化受体相关的JAK激酶家族的成员。活化后的JAK，反过来介导受体特异位点的酪氨酸残基磷酸化，并作为STAT分子及其他信号分子的锚着位点。募集到受体的STAT蛋白一旦酪氨酸残基位点被JAK激酶磷酸化而活化，活化的STAT从受体解离，二聚化并转位到细胞核，在细胞核内同γ活化的位点(GAS)家族增强子结合，调控基因转录。

JAK STAT通路传导过程 ①配体与受体结合导致受体二聚化 ②二聚化受体激活JAK ③JAK将STAT磷酸化

JAKs-STAT途径 小结 Signal Transduction Pathway 配体 非催化性受体 基因的转录 JAKs STAT

5JAK STAT与白血病的关系 细胞因子与其受体结合, 致与受体胞浆相结合的JAK活化, 活化的JAK选择性激活STAT, 使其磷酸化。STAT转人核内启动相应基因的转录, 从而表达细胞因子的功能。 细胞因子激活JAK /STAT的作用常常是一过性的, 但在白血病细胞中却有JAK/ STAT的持续活化。

6白血病中活化的STAT蛋白 白血病 活化的STAT HTLV-1依赖的白血病 STAT3 STAT5 红白血病 STAT1 STAT5 急性淋巴细胞白血病 慢性淋巴细胞白血病 STAT1 STAT3 急性骨髓白血病 STAT1 STAT3 STAT5 慢性骨髓白血病 STAT5 巨核细胞白血病

7 对白血病治疗的启示 既然白血病的发生与JAK/STAT的活化联系密切, 那么可以考虑用JAK或STAT的抑制剂来治疗白血病。 7 对白血病治疗的启示 既然白血病的发生与JAK/STAT的活化联系密切, 那么可以考虑用JAK或STAT的抑制剂来治疗白血病。 AG-490是Jak2﹑ Jak3﹑STATs 的抑制剂，在Jak2活化的pre-βAll或Stat3活化的寰样肉芽肿（MF）中, 均可诱导凋亡。实验证明，Jak3的特异抑制剂WHI-PI31可诱导Jak3活化的白血病细胞株NALM-6发生凋亡, 并抑制Jak3活化的细胞株DAUDI、RAMOS、LCI19、NALM-6、MOLT-3 、HL-60的增殖。

内容总结 JAK / STAT简要介绍，分述其结 构，功能。 JAK/STAT通路 JAK/STAT与白血病的关系

参考文献 1宋伦 综述, 沈倍奋 审阅(军事医学科学院基础医学研究所, 北京100850) 《Jak/ STAT 信号转导途径研究新进展》 2霍艳红（解放军军事医学科学院放射医学研究所）《肿瘤相关信号转导通路》 3李清刚（中山医科大学附属第一医院肾科 ）国外医学免疫学分册2000年第23卷第1期《细胞因子受体介导的信号传递JAK-STAT研究新进展 》 4李英华1 　综述　　罗建民2 　审校(1. 哈励逊国际和平医院血液科, 河北衡水053000; 2. 河北医科大学第二医院血液科, 石家庄050000) 《白血病形成中JAK/STAT信号通路的持续激活》 5黄杰综述邓承棋刘霆审校 国外医学输血及血液学分册2000年第23卷第3期《JAKs-STAS信号传导途径及白血病》

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