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JAK-STAT信号通路

Wikipedia · 2025-11-28 维基百科 👁 1 阅读

JAK-STAT信号传送途径（）使得细胞外的化学信号跨越细胞膜并将信息传送到细胞核内DNA上的基因启动子上，最终引起细胞中DNA转录与活性水平发生改变。JAK-STAT系统是除了第二信使系统外最重要的信号途径。

JAK-STAT系统由三个主要部分组成：（1）受体、（2）JAK激酶与（3）信号转导及转录激活蛋白（STAT）。

白细胞中表达了许多JAK-STAT通路，并因此参与免疫系统的调控。

来自干扰素、白细胞介素、生长因子或其它化学信使的信号可以激活此受体；这激活了JAK的激酶功能，导致对其自身的磷酸化（磷酸基团作为蛋白质上的开关）；接下来STAT蛋白结合到被磷酸化的受体上，在此STAT被JAK磷酸化；被磷酸化的STAT蛋白结合到另一个被磷酸化的STAT蛋白上（二聚化）并易位到细胞核中；在细胞核中，它结合到DNA上并启动转录那些响应STAT的基因。

哺乳动物中有七种STAT基因，每种都结合到各不相同的DNA序列上。STAT结合到称为启动子的DNA序列上，启动子会控制其它DNA序列表达。这会影响诸如细胞生长、分化及死亡等的基本细胞功能；受体酪氨酸激酶类可能直接使STAT类的酪氨酸磷酸化，例如表皮生长因子受体；STAT类也可受到例如c-src等非受体酪氨酸激酶的磷酸化。

此途径在多个水平上受到负调控。蛋白酪氨酸磷酸酶类会移除细胞因子受体和活化的STAT类上的磷酸基团。STAT类亦受到活化STAT蛋白抑制剂（PIAS）的负性调控，其在核内通过多种机制发挥作用。例如，PIAS1与PIAS3分别抑制由STAT1与STAT3引起的转录激活，机制是通过结合并阻止它们进入其识别的DNA序列。

在细胞因子受体信号传导中的作用
由于许多JAK激酶与细胞因子受体相关联，JAK-STAT信号通路在细胞因子受体信号传导中起到很重要的作用。因为细胞因子是免疫细胞分泌的可以调节近邻细胞活性的物质，所以JAK-STAT信号通路经常被发现在免疫系统中。例如，在IL-2介导的JAK3的激活对淋巴细胞的发育和功能至关重要。另外还有研究表明JAK1对于介导细胞因子IFNγ、IL-2、IL-4以及IL-10都是必不可少的。

在细胞因子受体信号传导中的JAK-STAT信号通路中被激活的STAT蛋白可以与DNA结合促使与免疫细胞分裂、存活、激活以及募集相关的基因进行转录。例如，STAT1可以促使组织细胞分裂和促进炎症反应的基因进行转录。除此之外，STAT4可以激活自然杀伤细胞（NK细胞）以及STAT5可以促进白细胞的形成。在细胞因子如IL-4的介导下，STAT6被激活，而后可以促进B细胞的增殖、免疫细胞的存活以及IgE抗体的产生。

在发育中的作用
JAK-STAT信号通路在动物发育中起到重要作用，可以促进血细胞分裂、分化。在某些存在JAK基因缺陷的蝇类体内会发生过量的血细胞分裂，可能会导致白血病（leukaemia）。JAK-STAT信号通路也被发现与人类和小鼠体内白细胞过度分裂相关。

这一信号通路也在果蝇的眼发育中起到重要作用。当编码JAK激酶的基因发生突变时，果蝇眼中的一些细胞会变得不可分裂，而感光细胞也不能正常发育。

JAK激酶和STAT蛋白的完全缺失会导致果蝇胚胎死亡，而编码JAK激酶和STAT蛋白的基因发生突变会导致果蝇体态畸形，尤其表现为体节形成缺陷。目前解释这一现象的理论是STAT蛋白可能直接与DNA结合并促进调控体节形成的基因转录，所以JAK激酶和STAT蛋白突变体会出现体节缺失。目前已经在一个相关基因（even-skipped，eve）上发现STAT结合位点，有力地支持了这一理论。在所有能被JAK激酶或STAT蛋白突变影响的体节带中，第五体节带受到的影响最大，这背后具体的分子机制我们尚不得知。

另见

  • JAK抑制药，一类抑制JAK的药物

参考文献
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外部链接

#基因表現 #信号转导

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