Janus 激酶（JAK）-信号转导和转录激活因子（STAT）通路在多种细胞因子和生长因子的信号传导中发挥着关键作用。这些细胞因子和生长因子负责多种细胞功能，包括增殖、生长、造血和免疫反应 [1-4]。Thermo Scientific™ 拥有一系列产品，可帮助进行 JAK-STAT 研究。细胞因子和生长因子与其相应的受体结合，激活 JAK，后者随后使受体和 STAT 蛋白上的特定酪氨酸残基磷酸化。STAT 随后二聚化，转移到细胞核，与 5’-TT(N4–6)AA-3’ 的 DNA 序列结合，并启动靶基因的转录 [1-4]。

JAK-STAT 通路的关键靶点

目前已确定四种 JAK 家族激酶和七种 STAT 家族成员：

JAK1STAT4
JAK2STAT5a
JAK3STAT5b
STAT1STAT6 
STAT2TYK2
STAT3 

JAK/STAT 通路中的常见目标：

EGFIL-6
GM-CSFIL-12
GRB2IL-13
IFN- β / αPIAS
IFN-γShc
IL-2SHP
IL-3SOCS3.
IL-4 

JAK1、JAK2 和 TYK2 似乎普遍表达，而 JAK3 的表达通常仅限于淋巴细胞。JAKs 在结构上具有独特性，其 C 端激酶结构域（JH1）前有一个假激酶结构域（JH2），后者缺乏催化活性，但具有重要的调节功能。JAKs 还拥有一个 Src 同源 2（SH2）结构域和一个N端四聚体结构域，ezrin、radixin、moesin（FERM）结构域对于介导与细胞因子受体的结合至关重要。

STAT 蛋白包含一个用于二聚化的SH2结构域和一个 DNA 结合结构域。氨基酸序列的多样性以及其在组织中的特定分布决定了 STAT 在响应细胞外细胞因子时所发挥的不同作用。[1-4] JAK-STAT 通路受大量细胞因子/生长因子调节。JAK-STAT 通路的负调控机制包括细胞因子信号抑制蛋白（SOCS）和激活的 STAT 蛋白抑制剂（PIAS）。SOCS 蛋白直接结合并抑制 JAK 蛋白 [5]，而PIAS蛋白则与磷酸化 STAT 二聚体结合，阻止其与 DNA 结合 [6]。

JAK-STAT 通路异常的持续激活与多种癌症和免疫失调有关。例如，STAT3 和 STAT5 在许多肿瘤中过度活跃，包括主要的癌症和一些血液肿瘤 [7, 8].。JAK2的激活突变与白血病有关。在少数人类 T 细胞急性淋巴细胞白血病患者中发现染色体易位导致的 TEL-JAK2 融合 [9]。在包括真性红细胞增多症在内的骨髓增生异常患者中，JAK2 的 JH2 假激酶结构域中的 V617F 突变发生率很高 [10]。目前，肿瘤学和免疫学领域正在研发 JAK-STAT 途径的抑制剂。 

图

Events leading to STAT activation
 
     STAT 激活的导火索。(A) 细胞外干扰素（蓝色三角形）与受体结合前。(B) 结合后，与受体亚基共价结合的 JAK 激酶相互作用。相互作用的JAK蛋白通过相互的酪氨酸磷酸化激活彼此，并使受体复合物中两个亚基上的酪氨酸发生磷酸化。这些磷酸化酪氨酸残基通过其 SH2 结构域为 STAT 提供成对的对接位点（C）。STAT 被招募到受体复合物中，然后由 JAKs 在酪氨酸残基上磷酸化。酪氨酸磷酸化促进 STAT 同源和异源二聚体的形成，这种二聚体通过相互作用的磷酸化酪氨酸 SH2 结构域相互作用以及从受体复合物中分离出来（D）。STAT 二聚体随后被转运到细胞核，与其他核蛋白复合，并通过与 DNA 上的启动子或其他反应元件结合来调节基因表达。

数据

Thermo Scientific™ 提供针对 JAK-STAT 信号传导通路关键靶标的抗体、酶联免疫吸附试验、Luminex® 多重检测和生长因子。 

以下为使用Thermo Scientific™ 产品的流式细胞术和酶联免疫吸附试验数据。 

Flow cytometry analysis of STAT4 on human Jurkat cells

人类 Jurkat 细胞 STAT4 的流式细胞术分析。 细胞用 FIX &PERM® 试剂 固定并渗透。细胞用 STAT4 Abfinity 重组兔单克隆抗体（产品编号 700185，黑色直方图）染色，或不进行染色（蓝色直方图）。 一抗孵育后错误！超链接无效。在冰上孵育1小时后，细胞用 Alexa Fluor 488 结合的羊抗兔 IgG 二抗染色。请注意用免疫原性肽预孵育后，STAT4 信号（红色）被部分阻断。 

STAT5a

使用 STAT5a [pY694] 酶联免疫吸附试验和 STAT5a 总酶联免疫吸附试验试剂盒制备并分析了细胞提取物。在钒酸钠处理过的HEL细胞中，STAT5a 的磷酸化程度增加。在处理过的和未处理过的对照组中，STAT5a 的总水平保持相对恒定。数据是通过使用 Novex® STAT5a [pY694] 酶联免疫吸附试验试剂盒（目录号：KHO0761）和 STAT5a（总）酶联免疫吸附试验试剂盒（目录号：KHO0751）获得。

STAT5b

TF-1 细胞中 STAT5b [pY699] 磷酸化分析。TTF-1 细胞用 IFN-α、IL-3 处理或不做处理。使用 STAT5b [pY699] 酶联免疫吸附试验试剂盒对细胞裂解液进行分析。使用 IFN-α 或 IL-3 处理后，JAK/STAT 通路被激活，这从磷酸化 STAT5b 上调可以看出。数据是通过使用 Novex® IFN-α 纯重组蛋白（目录号：PHC4014）生成。

相关资源

多年来，我们的科学家一直在努力工作，试图更好地理解 JAK-STAT 细胞信号通路。有关该通路的更多信息，请参阅我们的出版物、白皮书和海报：

参考文献

  1. Aaronson, D.S., et al.(2002) A road map for those who don’t know JAK-STAT.Science 296: 1653-1655.
  2. Rybinski, M. (2012) Model-based selection of the robust JAK-STAT activation mechanism.  J Theoretical Bio 309: 34-46.
  3. O’Shea, J.J., et al.(2004) A new modality for immunosuppression: targeting the JAK/STAT pathway.Nat Rev Drug Discovery 3: 555-564.
  4. Liongue, C., et al.(2012) Evolution of JAK-STAT pathway components: mechanisms and role in immune system development.PLoS ONE 7: e32777.
  5. Kishimoto, T., et al.Knocking the SOCS off a tumor suppressor.(2001) Nature Genetics 28: 4-5.
  6. Shuai, K,. et al.(2000) Modulation of STAT signaling by STAT-interacting proteins.Oncogene 19 : 2638-2645.
  7. Darnell, J.E., et al.(2005) Validating stat3 in cancer therapy.Nature Medicine 11: 595-596.
  8. Yu, H., et al.(2004) The STATs of cancer – new molecular targets come of age.Nat Rev Cancer 4: 97-105.
  9. Lacronique, V., et al.(1997) A TEL-JAK2 fusion protein with constitutive kinase activity in human leukemia.Science 278: 1309-1312.
  10. Ferrajoli, A., et al.(2006) The JAK-STAT pathway: a therapeutic target in hematological malignancies.Current Cancer Drug Targets 6: 671-679.

特色产品

目录编号产品名称
AHC4539IFN-gamma
AHC2919GM-CSF
M621BIL-6
AHC0939IL-3
ARC0132IL-13
135300STAT5b
133600STAT5a
M450IL-4
M600BIL-2
M122IL-12
333400Phospho-STAT1 pTyr701
44829MPhospho-SHC pTyr239/pTyr240
137000STAT3
M806EGF
AHO1352JAK2
44422GPhospho-JAK1 pTyr1022/pTyr1023
717900Phospho-STAT4 pTyr693
AHC4815IFN-alpha
MA515561JAK3
700247Phospho-STAT6 pTyr641

仅供科研使用，不可用于诊断目的。