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經(jīng)典信號(hào)通路——JAK-STAT信號(hào)通路

來源:翌圣生物科技(上海)股份有限公司   2022年09月22日 17:32  
經(jīng)典信號(hào)通路——JAK-STAT信號(hào)通路


通路簡(jiǎn)介


JAK-STAT通路是一條由細(xì)胞因子刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡以及免疫調(diào)節(jié)等許多重要的生物學(xué)過程。此通路主要由三個(gè)類別組成酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸激酶JAK和產(chǎn)生效應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子STAT


基本性質(zhì)


酪氨酸激酶受體本身不具有激酶活性, 但是細(xì)胞內(nèi)有酪氨酸激酶JAK的結(jié)合位點(diǎn),受體與配體結(jié)合后,活化與之結(jié)合的JAK磷酸化靶蛋白的酪氨酸殘基,信號(hào)從細(xì)胞外傳遞到細(xì)胞內(nèi)。因此,JAK是一類非跨膜型的酪氨酸激酶,既能磷酸化細(xì)胞因子受體又能磷酸化多個(gè)含特定SH2結(jié)構(gòu)域的信號(hào)分子。


家族成員


哺乳動(dòng)物中JAK家族有四個(gè)成員,分別是JAK 1、JAK 2JAK 3、Tyk 2。STAT被稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子,在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活上發(fā)揮重要作用。目前已發(fā)現(xiàn)7個(gè)不同成員:STAT 1STAT 2、STAT 3、STAT 4STAT 5a、STAT 5bSTAT 6。它們?cè)诮?/span>C端都含有保守的酪氨酸殘基,可以被JAKs磷酸化。磷酸化的STATs與保守的SH2結(jié)構(gòu)域相互作用形成二聚體復(fù)合物,同時(shí)依賴于輸入蛋白轉(zhuǎn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核內(nèi)聚合體STATs與特定的調(diào)控序列結(jié)合,從而激活或抑制目的基因的轉(zhuǎn)錄水平。


工作機(jī)制


JAKSTAT是許多調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、存活和病原體抵抗信號(hào)通路中的關(guān)鍵部分,這一通路涉及到IL-6(gp130)受體家族,它幫助調(diào)節(jié)B細(xì)胞的分化,漿細(xì)胞生成和急性期反應(yīng)。

STAT在未被激活的情況下一直在細(xì)胞漿中待命,一旦有危險(xiǎn)信號(hào)刺激,則立刻磷酸化并集合到細(xì)胞核發(fā)揮轉(zhuǎn)錄功能,響應(yīng)速度快。

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JAK/STAT途徑介導(dǎo)細(xì)胞因子的效應(yīng),不僅可以介導(dǎo)用來作為抗病毒和抗增殖劑的干擾素的效應(yīng),還可以介導(dǎo)可治療貧血的促紅細(xì)胞生成素、治療血小板減少癥血小板生成素、治療中性粒細(xì)胞減少癥G-CSF的效應(yīng)。當(dāng)這些信號(hào)通路出現(xiàn)紊亂時(shí),就有可能導(dǎo)致癌癥發(fā)生。

研究發(fā)現(xiàn)在人類腫瘤、心血管疾病以及惡性白血病中都發(fā)現(xiàn)JAK-STAT信號(hào)通路蛋白的異常持續(xù)性激活,它們中的一些蛋白水平可作為疾病檢測(cè)的指標(biāo)。目前體內(nèi)研究JAK-STAT信號(hào)通路在干細(xì)胞更新與分化中的作用常以果蠅為模型生物,大量的研究也證實(shí)JAK-STAT號(hào)通路在血液生成和胚胎發(fā)育期調(diào)節(jié)果蠅干細(xì)胞的分化。另外在腸道干細(xì)胞的分化或生殖干細(xì)胞的功能維持中,JAK-STAT信號(hào)通路都起到關(guān)鍵性的調(diào)控作用。

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產(chǎn)品訂購(gòu)


表1 JAK-STAT信號(hào)通路常用抑制劑

貨號(hào)

產(chǎn)品名稱

靶點(diǎn)

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

51901ES

AG-490

JAKs

Tyrphostin AG 490,選擇性抑制EGF受體酪氨酸激酶,抑制JAK2, JAK3/STAT, JAK3/AP-1和JAK3/MAPK信號(hào)通路以及強(qiáng)力抑制體外細(xì)胞因子非依賴性的細(xì)胞生長(zhǎng)和體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞侵襲。

51903ES

WP1066 

STAT3

細(xì)胞滲透性的AG 490酪氨酸磷酸化抑制劑的類似物,有效抑制STAT3通路和比AG 490具更強(qiáng)的抗腫瘤活性。

51905ES

Ruxolitinib


JAK 1/2

Janus激酶(JAK)1/2的選擇性抑制劑,IC50分別是2.7和4.5 nM,通過阻斷JAK/ STAT通路而發(fā)揮作用,該通路與細(xì)胞增殖和造血有關(guān)的細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)息息相關(guān)。

52926ES

Stattic

STAT3 

STAT3抑制劑,通過與STAT3 SH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合而抑制其活化、二聚合和核轉(zhuǎn)移功能,阻斷LPS介導(dǎo)的STAT3酪氨酸磷酸化以抑制LPS介導(dǎo)的IL-1β和IL-6生成,誘導(dǎo)STAT3依賴性癌細(xì)胞系的凋亡發(fā)生。

52993ES

Tofacitinib

JAK 1/2/3

JAK抑制劑,酶實(shí)驗(yàn)顯示可高效抑制重組人激酶蛋白JAK1 (IC50=3.2nM), JAK2 (IC50=4.1nM) 和JAK3 (IC50=1.6nM),細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中可高效抑制JAK1和JAK3介導(dǎo)的信號(hào)通路。

53019ES

S-Ruxolitinib (INCB018424) 

JAK 1/2  

JAK1/2抑制劑,酶實(shí)驗(yàn)中選擇性抑制JAK1 (IC50=3.2 nM) 和JAK2 (4.1 nM),其活性主要表現(xiàn)在阻斷JAK/STAT信號(hào)通路,在細(xì)胞因子刺激的全血實(shí)驗(yàn)中IC50為280nM。

53025ES

Niclosamide

STAT3

抑制STAT3蛋白激活、核轉(zhuǎn)移和反式激活,抑制STAT3目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄和通過持續(xù)性激活STAT3蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)抑制、凋亡和癌細(xì)胞細(xì)胞周期停滯。另外體外可逆性抑制mTORC1 信號(hào)和刺激機(jī)體自吞噬。

53027ES

Cryptotanshinone

STAT3

STAT3抑制劑(IC50 = 4.6 μM),通過JAK2非依賴機(jī)制快速抑制STAT3  Tyr705磷酸化。通過與STAT3單體結(jié)合選擇性抑制STAT3活化的細(xì)胞系,從而阻止二聚體形成并抑制STAT3轉(zhuǎn)錄調(diào)控活性。具有抗菌和抗炎癥活性,以阿爾茨海默病的轉(zhuǎn)基因小鼠為治療對(duì)象,Cryptotanshinone通過抑制乙酰膽堿酯酶(IC50 = 4.09 μM)活性和降低Aβ肽產(chǎn)生來改善認(rèn)知障礙。

53175ES

Cucurbitacin   I葫蘆素I

JAK2STAT3

JAK/STAT3抑制劑,具有抗增殖和抗腫瘤活性,抑制STAT3和JAK2的激活。阻抑STAT3酪蛋白磷酸化,STAT3 DNA結(jié)合和STAT3介導(dǎo)的基因表達(dá)。誘導(dǎo)表達(dá)活化的酪氨酸磷酸化STAT3的細(xì)胞系凋亡。

53194ES

ZM 449829

JAK3   

JAK3的高效選擇性抑制劑,競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合JAK3 ATP位點(diǎn),抑制STAT-5 磷酸化和T細(xì)胞增殖活性。

53224ES

Lestaurtinib

JAK2, FLT3 TrkA

JAK2, FLT3, TrkA的高效抑制劑,抑制STAT5磷酸化,體外呈現(xiàn)出抗細(xì)胞增殖活性,體內(nèi)有效防止骨髓增生性疾病。

 


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