JAK_STAT信号通路研究进展.

彭英才教授,博士生导师,河北大学电子信息工程学院,保定071002

赵新为副教授,日本东京理科大学理学部,河北大学客座教授

刘明研究员,中国科学院微电子研究中心,北京100029

1福间雅夫.应用物理(日文,2002;71:964

2Ono Y.,et al.IEEE Trans.Electron Devices,2000;47:147

3W ang T.H.,et al.Appl.Phys.Lett.,2001;78:2160

4Dutta A.,et al.Jpn.J.Appl.Phys.,2000;39:4647

5李国华.物理,2001;30:436

6裕之.电子通信学会志(日文,1997;80:717

7Peng Y.C.,et al.Semiconductor Photonics and Technology,2000;6:129 8W ang Z.G.,et al.Science in China,2000;43:861

9Hu ffaker P.L.,et al.Appl.Phys.Lett.,1997;70:1781

10王占国.世界科技研究与发展,2000;22:111徐少辉等.物理,2002;31:558

12K ane B.E.Nature,1998;393:133

13Smet J.H.,et al.Nature,2002;415:281

Several Active Fields in the N anometer Q uantum De2 vices

Peng Y ing2cai①,Zhao X in2wei②,Liu Ming③

①Pro fessor,Supervisor o f Ph.D.Candidates,College o f Electronic and In2 formational Engineering,H ebei Univer sity,Baoding071002

②Associate Pro fessor,Department o f Physics,Faculty o f Science,Science Univer sity o f Tokyo.Visiting Pro fessor o f H ebei Univer sity,

③Research Pro fessor,Microelectronic Center,Chinese Academy o f Sciences, Beijing,100029

key w ords nanometer sem iconductor structures,quantum mechanics effect, nanometer quantum devices,new technical revelution

JAK-ST AT信号通路研究进展

陈晓萍徐飞(浙江大学生命科学学院

关键词受体JAK ST AT信号通路

JAK(Janus激酶-STAT(信号转导子和转录激活子信号通路是与细胞生长、增殖和分化关系十分密切的一条细胞信号通路,近年来发展迅速.本文对通路中细胞表面受体、JAK、STAT等几个关键环节的分子结构、相互作用及调控因素进行了总结.

细胞外刺激可通过多条信号通路传递到细胞内,调控相关基因,引导细胞对环境的协调与适应.JAK-ST AT 信号通路是与细胞生长、增殖、分化关系十分密切的一条信号通路,近年来研究十分活跃,尤其在造血过程中的变化已有深入研究[1,2].现将有关进展综述如下.

一、受体家族

JAK-ST AT信号通路的受体是一大类异质性混合成分,包括造血系统中调节细胞增殖与分化的局部介质(细胞因子的受体,某些激素如生长激素和催乳素的受体,以及T淋巴细胞和B淋巴细胞抗原特异性受体.其共同的结构特点是本身不具有酶活性,但胞内段具有酪氨酸蛋白激酶的结合位点.受体与配体结合后,通过与之相联系的酪氨酸蛋白激酶的活化,磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基来实现信号转导.

根据受体的结构差异,通常分成两大类[3].

(1Ⅰ型受体家族

Ⅰ型受体占绝大部分,包括生长激素、催乳素、多种白介素、集落生长因子等多种活性因子的受体.其结构特点为受体的胞外段有四个半胱氨酸残基和一个与细胞因子结合有关的WSXWS J序列,胞内区无激酶或催化结构域.典型的第二信使无法与其作用.细胞因子受体信号经一组受体偶联的酪氨酸蛋白激酶(PTK s传递,即JAK家族.在大多数受体胞内段的邻膜结构域处有一个八个氨基酸的富含脯氨酸的序列(PRM,也称为Box1. PRM序列对信号传递有决定性作用,它涉及到JAK和受体之间的相互作用.另外,受体结构中还有一个保守的Box2序列.

Ⅰ型受体又可以分为几个亚类(图1:

a.I L-2受体亚族.包括I L-2、I L-15、I L-7、I L-

9、I L-4、I L-4/I L-13等因子的受体.

b.I L-3受体亚族.包括I L-3、I L-5、G M-CSF等的受体.

c.I L-6受体亚族.该亚族包括I L-6、I L-11、LIF、CNTF、OS M、CT-1等因子的受体.

d.PR L受体亚族.包括PR L、G H、E po、m pl等的受体.

・

9

4

1

・

附图主要的I 型受体结构[3]

e.G-CSF 受体亚族.目前仅有G-CSF 受体.(2Ⅱ型受体家族

主要有干扰素α/β、干扰素γ、白介素-10等的受体,其特点是胞外羧基和

氨基端各有数对特征性的半胱氨酸对,它也有Box1和Box2基序.

二、JAK 家族

JAK (Janus kinase 是一种蛋白酪氨酸激酶,迄今为止共发现有4个家族成员,即JAK 1、JAK 2、JAK 3和JAK 4,整个分子可分为7个结构域[4]:

(1J H1,位于羧基末端,具有激酶催化功能.其中有

高度保守的八残基特征性序列FWF.

(2J H2,与激酶功能相关,但不具有直接的催化活性.