JAK(Januskinase)是一種蛋白酪氨酸激酶,迄今為止共發(fā)現(xiàn)了4個(gè)家族成員,即JAK1、JAK2、TYK2和JAK3。前三者廣泛分布于多種組織細(xì)胞,而JAK3僅見于骨髓和淋巴系統(tǒng)中。STATs(signal transducer and activator of transcription)是JAKs的直接底物,能將信號(hào)制劑傳遞到核內(nèi),調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)。
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酪氨酸蛋白激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄活化子抑制劑(JAK/STAT)

蛋白酪氨酸激酶JAK/信號(hào)傳導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子STAT 信號(hào)通路是繼Ras 通路之后出現(xiàn)的又一重要的細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)通路。
JAK(Januskinase)是一種蛋白酪氨酸激酶,迄今為止共發(fā)現(xiàn)了4個(gè)家族成員,即JAK1、JAK2、TYK2和JAK3。前三者廣泛分布于多種組織細(xì)胞,而JAK3僅見于骨髓和淋巴系統(tǒng)中。STATs(signal transducer and activator of transcription)是JAKs的直接底物,能將信號(hào)制劑傳遞到核內(nèi),調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)。
JAK 蛋白酪氨酸激酶(janus protein tyrosine kinase,JAK)是近幾年來鑒定出來的在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中起重要作用的非受體型蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase,PTK)。它可在細(xì)胞因子受體與相應(yīng)配基結(jié)合后活化,并激活另一種信號(hào)蛋白分子“ 信號(hào)傳導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子”(signal transducer and activator of transcription, STAT)而誘導(dǎo)目的基因表達(dá)。JAK 蛋白酪氨酸激酶家族是僅次于Src 和Tec 的第三大非跨膜型蛋白酪氨酸激酶(nontransmembrane protein tyrosine kinase,NMPTKs)家族,共包括4 個(gè)成員,分別為JAK1、JAK2、JAK3 和Tyk2。它們大小各異,分子量為120 kD~140 kD 之間。JAK 家族分子在結(jié)構(gòu)上可分為兩大部分,C 端是兩個(gè)緊密連接的酪氨酸激酶活性樣結(jié)構(gòu)域,其中最靠近C 端的一個(gè)是JAK 激酶的催化活性區(qū),而位于其N 端的另一個(gè)激酶樣結(jié)構(gòu)域不具有酪氨酸激酶活性,目前認(rèn)為它可能在JAK 激酶與其它信號(hào)蛋白分子的結(jié)合中起一定作用。JAK激酶的N 端包括A、B、C、D、E5 個(gè)亞結(jié)構(gòu)域,被稱為JAK 同源區(qū)(JAK homology)或JH 結(jié)構(gòu)域。據(jù)推測(cè)這個(gè)部位可能參與JAK 激酶與細(xì)胞因子受體或其它信號(hào)蛋白分子的偶聯(lián)。與大多數(shù)具有酪氨酸激酶活性的生長(zhǎng)因子受體不同,細(xì)胞因子受體通常在胞漿區(qū)沒有酪氨酸激酶活性結(jié)構(gòu)域,因此不能象生長(zhǎng)因子受體那樣在相應(yīng)配基作用下利用受體本身的酪氨酸激酶活性活化其它信號(hào)蛋白分子。但在細(xì)胞因子作用的靶細(xì)胞中存在的非跨膜型蛋白酪氨酸激酶,可以介導(dǎo)細(xì)胞因子與其受體結(jié)合后的信號(hào)蛋白分子活化[4]。STATS 作為JAKs 的靶蛋白,是存在于胞質(zhì)中的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族。STAT1α、STAT2是兩種在干擾素α/β(Interferon,IFNα/β)的信號(hào)傳導(dǎo)中活化的轉(zhuǎn)錄因子。而IFN- γ刺激靶細(xì)胞后所產(chǎn)生的DNA 結(jié)合蛋白是STAT1α的二聚體。由于這些蛋白分子可以在外界信號(hào)的刺激下激活并直接轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)引發(fā)相應(yīng)靶基因的轉(zhuǎn)錄,因此被稱為STATs[5]。另外還有一種C 端比STAT1α少38 個(gè)氨基酸的STAT 被定義為STATlβ。在這之后相繼克隆了IL- 6 活化的STAT3、STAT3β,IL- 12 活化的STAT4, 催乳素活化的STAT5,IL- 4 活化的STAT6以及果蠅中的STAT 蛋白等[6,7]。哺乳動(dòng)物的STAT1/STAT6 分子大小由734~851 個(gè)氨基酸不等。在結(jié)構(gòu)上可分為N- 端的保守序列、中部的DNA結(jié)合區(qū)、類SH3 樣結(jié)構(gòu)域、SH2 結(jié)構(gòu)域和C- 端的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)。許多細(xì)胞因子及非免疫性生物化學(xué)介質(zhì)都能激活JAK/STAT 信號(hào)通路,如干擾素(interferon,INF)、糖蛋白130(glycoprotein130,GP130) 受體家族的配體白細(xì)胞介素(interleukin,IL- 6)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)、酪氨酸激酶受體的配體表皮生長(zhǎng)因子、G—蛋白偶聯(lián)受體的配體血管緊張素(angiotensin,ANG),以及生長(zhǎng)激素和催乳激素等[8~10]。這些配體與相應(yīng)的受體結(jié)合導(dǎo)致JAKs 的激活,激活的JAKs將受體上特定的酪氨酸殘基磷酸化,并使其成為STATs 和其它細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子的結(jié)合位點(diǎn),集聚到該位點(diǎn)上的STATs 在JAKs 的作用下磷酸化而被激活,激活的STATs 與受體分離,發(fā)生二聚化,然后穿過核膜進(jìn)入核內(nèi)調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。
JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路廣泛參與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡及免疫調(diào)節(jié)過程。自2005年來的一些研究發(fā)現(xiàn),Janus激酶2(JAK2)的變異(JAK2V617F)和真性紅細(xì)胞增多癥、血小板增多和骨髓纖維化三個(gè)血液系統(tǒng)疾病相關(guān)。JAK1和JAK3激酶的變異與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等免疫系統(tǒng)炎癥性疾病有關(guān)。由于這些發(fā)現(xiàn),包括美國(guó)Incyte制藥公司的ruxolitinib在內(nèi),目前共有十幾個(gè)JAK抑制劑進(jìn)入臨床開發(fā)階段(見右表)。JAK抑制劑主要應(yīng)用于骨髓纖維化、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病、真性紅細(xì)胞真多癥、胰腺癌、血液癌和原發(fā)性血小板增多癥等疾病的治療。
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