STAT转录因子家族在医药化学中的应用
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新型抗肿瘤药物组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过这篇论文了解到HDACi是一类新型的抗肿瘤药物,其作用于肿瘤细胞后能够抑制肿瘤细胞增殖,诱导细胞周期阻滞,促进细胞分化或凋亡。
组蛋白的乙酰化状态由两类酶来决定,即组蛋白乙酰转移酶 HAT和组蛋白去乙酰化酶HDAC。
在正常生理状态下,这两类酶对组蛋白乙酰化作用的调控处于平衡状态。
在肿瘤细胞中组蛋白大多呈低乙酰化状态,而组蛋白乙酰化状态的失衡与肿瘤发生。
组蛋白异常低乙酰化与白血病的发生密切相关,组蛋白乙酰化的失衡可以导致染色质重构,进而导致调控细胞周期进程、分化和凋亡的基因转录失调密切相关。
它大致有这几类:羟氨酸类,如:TSA、SAHA ;环四肽类,如:FK228;苯甲酰胺类,如MS一275;短链和芳香族脂肪酸,如:丁酸钠.作用机制;据本文知对HDACi抗肿瘤作用机制研究得并不十分清楚。
HDACi能引起组蛋白高度乙酰化,活化一些基因的表达,但是这些所活化的基因在整个被激活转录的基因中所占比例很低,由此我们也不能完全断定是HDACi作用的结果。
但是已经研究得知阻断HSP90分子的伴侣功能,可以有效介导底物蛋白经泛素一蛋白酶体通路降解,从而发挥抗肿瘤功效,因而HSP90已经成为目前抗肿瘤靶向治疗的重要靶点。
(HSP90能够在HDACi作用下发生乙酰化修饰的具有重要功能的蛋白。
HSP90参与细胞中一些重要蛋白分子构象的稳定和激酶活性的调节)。
据本文知,HDAC6是HSP90的去乙酰化酶,HDACi诱导的HSP90乙酰化正是通过抑制HDAC6的活性而实现的。
据本文讲述HDACi发挥作用的其他可能机制还包括,HDACi可以阻断与细胞增殖相关的MAPK信号转导通路,同时使细胞发生G0-G1,期或G2-M期阻滞。
HDACi能够同时激活死亡受体和线粒体激活的细胞凋亡信号通路。
这些机制在以后文献中查看。
临床应用:HDACi有广泛的抗肿瘤作用,经HDACi处理后这些细胞出现明显的细胞凋亡、增殖抑制、细胞周期阻滞。
转录因子在疾病发展中的作用引言:转录因子是一类能够结合到DNA上并调控基因转录的蛋白质。
它们在细胞分化和发育、代谢、免疫应答等生物过程中起着重要作用。
近年来,越来越多的研究表明,转录因子在疾病的发展中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨转录因子在疾病发展中所起的作用,并以几个具体的例子加以说明。
一、转录因子与肿瘤1. 转录因子在癌症发生中的异常表达癌细胞常常存在着各种转录因子异常表达现象。
例如,TP53这一重要的转录因子,在大多数肿瘤中被突变或缺失,并且通过调节细胞周期、DNA修复等途径影响肿瘤细胞的增殖和存活能力。
2. 转录因子作为肿瘤标记物某些特定类型的肿瘤常常伴随着特定的转录因子异常表达。
例如,在乳腺癌中,ER(雌激素受体)是一种常见的转录因子,通过与雌激素结合调控基因转录。
ER的阳性或阴性表达情况对于乳腺癌治疗方案的制定和预后判断具有重要意义。
3. 转录因子作为抗肿瘤药物靶点由于转录因子在肿瘤发生中起着关键作用,针对它们的抑制剂或拮抗剂被广泛研究。
例如,白血病中常常存在着产生BCR-ABL融合蛋白的染色体易位,在这种情况下,靶向BCR-ABL的酪氨酸激酶抑制剂如伊马替尼(Imatinib)等已经取得了显著的临床效果。
二、转录因子与心血管疾病1. 转录因子与动脉粥样硬化动脉粥样硬化是导致心血管疾病最常见的原因之一。
多个转录因子参与了该过程的不同阶段。
例如,PPARγ在成纤维细胞和巨噬细胞中扮演重要角色,并通过调节脂质代谢和炎症反应参与动脉粥样硬化的形成。
2. 转录因子在心肌重构中的调控心肌重构是心血管疾病如心肌梗死后产生的一系列变化,包括紧张状态的改变、细胞增殖和分化等。
转录因子如GATA4、NKX2-5等,在心脏发育和重构过程中发挥关键作用。
其异常表达可导致心肌结构异常和功能失常。
三、转录因子与免疫系统疾病1. 转录因子与自身免疫性疾病自身免疫性疾病是由机体对自身组织产生免疫反应而导致的一类慢性炎症性疾病。
转录因子在免疫检测中的应用和研究进展在现代医学诊断技术中,免疫检测是非常常见和重要的方法之一。
众所周知,免疫检测利用抗原和抗体间的特异性互相作用来检测疾病或药物等生物分子的存在。
而在免疫检测中,作为一个重要的分子类别,转录因子在近年来的应用和研究中也逐渐被人们所重视。
转录因子是一类可以调节DNA转录过程的蛋白质,通过与DNA结合并引导RNA聚合酶进行RNA合成,使基因转录和基因表达发生变化。
由于转录因子具有特异性,能够识别并结合到特定DNA序列,因此,它们在细胞生长、分化、发育、细胞凋亡、免疫应答等多种生物基本功能中,起着极为关键的作用。
随着技术的进步和研究的不断深入,人们发现了转录因子在免疫检测中的新应用和更广阔的发展前景。
一、转录因子在肿瘤标志物的检测中的应用肿瘤标志物常用于肿瘤的早期筛查和诊断,例如前列腺特异性抗原(PSA)和癌胚抗原(CEA)等,它们是大部分肿瘤组织所特有的蛋白质或糖类成分,也常常用于临床肿瘤治疗和预后判断之中。
而转录因子与肿瘤和癌细胞之间有着十分重要的关联,因为它们可以通过调控细胞增殖和凋亡来影响肿瘤的发生和演化。
近年来,有研究表明,一些转录因子在肿瘤组织中表达量与肿瘤发生、生长和转移有着密切的联系,并具有作为肿瘤标志物的潜在可行性。
例如,E2A-PBX1和TEL-AML1等转录因子在儿童急性淋巴细胞白血病中表达十分常见,如果能够检测到其在血液和组织中的存在,便可较早发现患者是否患有该病,并进行及时的治疗。
此外,还有一些与转录因子的基因点突变有关的癌症亚型可以利用其在免疫检测中进行精确诊断和治疗。
二、转录因子在自身免疫疾病检测中的应用自身免疫疾病是一类由免疫系统异常引起的疾病,例如类风湿关节炎和系统性红斑狼疮等。
这些疾病的诊断和治疗一直是医学领域的难点,而在这方面转录因子也能够提供一些有力的帮助。
在自身免疫疾病中,转录因子的异常表达可以促进和加强免疫反应,从而引发病理改变。
复旦学报(医学版)Fudan Univ J Med Sci2021Jan.,48(1)STAT6在肺部疾病发生发展中的生物学功能胡露(综述)姜志龙△(审校)(复旦大学附属中山医院呼吸内科上海200032)【摘要】信号转导和转录激活因子(signal transducers and activators of transcription,STAT)是转录因子家族的成员,STAT6主要由IL-4和IL-13激活,发挥重要的免疫调节作用。
STAT6参与调节肺部炎症反应和免疫调控,包括气道嗜酸性粒细胞增多、Th2细胞分化以及B细胞生成IgE等。
STAT6不仅是哮喘发展的关键因素之一,还参与调节肺部抗病毒反应,并涉及肺纤维化的调控。
此外,STAT6还参与IL-4/IL-13诱导的肿瘤相关巨噬细胞的信号通路。
本文总结了STAT6在肺部疾病中的作用及其相关机制的研究进展。
【关键词】STAT6;哮喘;急性呼吸窘迫综合征(ARDS);肺癌【中图分类号】R563【文献标志码】B doi:10.3969/j.issn.1672-8467.2021.01.019Biological function of STAT6in the development of lung diseasesHU Lu,JIANG Zhi-long△(Department of Pulmonary Medicine,Zhongshan Hospital,Fudan University,Shanghai200032,China)【Abstract】Signal transducer and activator of transcription(STAT)proteins are members of transcription factors family that activate gene transcription in response to a number of different cytokines. STAT6is activated by cytokines IL-4and IL-13,and plays important immune regulatory roles.Recent work suggests that STAT6regulates many immune responses in animal models,including Th2cell differentiation and IgE production from B cells.STAT6participates in the progression of asthma,pulmonary antiviral responses and pulmonary fibrosis.Additionally,STAT6is involved in the differentiation of IL-4/IL-13-induced tumor-associated macrophages(TAM).In this review,we summarize the recent advances in the effects of STAT6on inflammatory lung diseases and underlying molecular and immunological mechanisms.【Key words】STAT6;asthma;acute respiratory distress syndrome(ARDS);lung cancer*This work was supported by the Gerneral Program of Natural Science Foundation of Shanghai(19ZR1409000).信号转导和转录激活因子(signal transducers and activators of transcription,STAT)属于转录因子家族,其主要表达在细胞质中,通过Janus激酶(Janus kinase,JAK)进行酪氨酸磷酸化反应,激活后可转入细胞核内与DNA结合,具有信号转导和转录的双重功能[1]。
信号传导转录激活因子6简介信号传导转录激活因子6(Signal Transducer and Activator of Transcription 6,STAT6)是一种转录因子,属于STAT家族。
STAT家族成员在细胞信号传导中起着重要的调控作用。
STAT6在免疫系统、炎症反应以及肿瘤发生中发挥着关键的功能。
本文将详细探讨STAT6的结构、功能及其在不同生物过程中的作用。
结构STAT6蛋白由852个氨基酸组成,含有6个功能区域:N-末端结构域、共享信号传导域、STAT活性调控域、DNA结合域、STAT互作域和C-末端转录激活域。
N-末端结构域N-末端结构域是STAT6蛋白的起始区域,含有多个位点可以被磷酸化,从而激活STAT6。
这些位点包括酪氨酸残基和丝氨酸残基。
共享信号传导域共享信号传导域是STAT家族中各个成员共有的结构域,它可以与其他信号分子相互作用,参与信号传导过程。
STAT活性调控域STAT活性调控域包含了多个功能区域,可以调控STAT蛋白的活性。
这些功能区域包括SH2结构域、磷酸化相关结构域和转录调控结构域。
DNA结合域DNA结合域是STAT6蛋白的关键部分,它使STAT6能够与DNA结合,并通过与特定DNA序列的结合来调控基因的转录。
STAT互作域STAT互作域是STAT6蛋白与其他蛋白相互作用的区域,这些相互作用可以影响STAT6的活性和功能。
C-末端转录激活域C-末端转录激活域是STAT6蛋白的末端区域,它可以与其他转录因子相互作用,从而调控基因的转录。
功能STAT6在免疫系统中发挥着重要的调控作用。
当细胞受到外界刺激,如细胞因子IL-4的作用,STAT6被磷酸化,从而激活。
激活的STAT6进入细胞核,与DNA结合,调控特定基因的转录。
免疫系统中的作用在免疫系统中,STAT6参与调控T细胞的分化和功能。
IL-4可以激活STAT6,促使Th2细胞的分化和增殖。
Th2细胞是一种重要的免疫细胞,它产生多种细胞因子,参与过敏反应和抗寄生虫感染。
STAT6、CD34、Bcl-2在孤立性纤维性肿瘤中的表达及相关性研究黄志伟【摘要】Objective:To investigate the expression and significance of transcription factor 6,CD34 and Bcl-2 in solitary fibrous tumors.Methods:19 patients were all diagnosed with isolated fibrous tumors by pathological examination,the results of macroscopic examination,microscopic examination and immunohistochemistry were analyzed retrospectively.Results:No significant hemorrhagic necrosis was found in19 cases. The maximum diameter of the lesions was (7.54±0.37) cm,47.37%of the lesions showed complete capsule.15.79% of patients with solitary fibroids showed concomitant mucoid degeneration,and 21.05% presented hemangiodermoid and sinusoid structures.47.37% of patients with solitary fibrous tumors showed increased density and atypical manifestations,15.97%of patients appeared in the shape of fibrosarcoma under high-power microscope,15.79% infiltrated surrounded striated muscle;CD 34 positive rate was 78.95%, Bcl-2 positive rate was 73.68%,and the positive rate of STAT6was 94.74% (P<0.05).Conclusion:The positive rate ofSTAT6expression in patients with solitary fibrous tumors is higher than that of CD34 and Bcl-2. Clinicians should accurately know the pathological features of the disease,and it is helpful to improve the clinical detection rate and diagnosis and treatment.%目的:探讨孤立性纤维性肿瘤中转录激活因子6、CD34、Bcl-2的表达特点及意义.方法:19例患者均经病理检查确诊发生孤立性纤维性肿瘤,回顾性分析其巨检、镜检、免疫组化检查等结果.结果:19例均未见明显出血坏死表现,病灶最大直径平均(7.54±0.37)cm,47.37%可见较完整包膜,15.79%外周孤立性纤维瘤患者可见伴发黏液样变性,21.05%呈血管外皮瘤样、血窦样结构,47.37%孤立性纤维性肿瘤患者肿瘤细胞呈增高密度及异型性表现,15.79%高倍镜视野下形似纤维肉瘤、15.79%浸润周围横纹肌;CD34阳性率78.95%、Bcl-2阳性率73.68%、STAT6阳性率94.74%(P<0.05).结论:孤立性纤维性肿瘤患者STAT6表达阳性率高于CD34、Bcl-2,临床医生应准确掌握该病病理检查特征,有利于提高临床检出率及诊治效果.【期刊名称】《数理医药学杂志》【年(卷),期】2019(032)002【总页数】2页(P174-175)【关键词】孤立性纤维性肿瘤;STAT6;CD34;Bcl-2;表达特征【作者】黄志伟【作者单位】中山市人民医院中山 528400【正文语种】中文【中图分类】R730.3孤立性纤维性肿瘤(solitary fibrous tumor,SFT)是一种发病率极低的间叶源性肿瘤,及时诊断病情、积极对症治疗是保障患者疗效及预后的关键。
转录因子在生物学中的作用及其在药物研发中的应用转录因子是指能够结合到DNA上的蛋白质,在细胞内起到调控基因表达的重要作用。
随着对转录因子研究的深入,人们对其在生物学中的作用逐渐有了全面的认识,同时也发现了其在药物研发中的应用潜力。
1.转录因子在生物学中的作用(1)调控基因表达。
转录因子可以结合到某个基因的启动子上,影响启动子的活性,进而调控该基因的转录。
转录因子的存在与否,以及与其结合的特异性序列是基因表达的重要调节因素。
(2)促进或阻碍转录过程进程。
转录因子也可以与转录过程中的其他因子相互作用,从而促进或阻碍该过程。
例如,转录因子可能招募其他蛋白质到基因启动子上,形成转录复合物,促进转录的进行;转录因子也可以与RNA聚合酶抑制因子结合,阻碍转录的进行。
(3)调节细胞生长和分化。
转录因子的不同组合可以调节细胞的生长和分化。
例如,与促进细胞增殖和分化相关的转录因子可以通过在药物研发中的应用中发挥作用。
2.转录因子在药物研发中的应用(1)作为靶点。
转录因子的结构和作用机制可以作为药物靶点,开发对其的抑制剂或激动剂,从而干预细胞生长和分化等重要生物学过程。
例如,在肿瘤治疗中,可以开发抑制转录因子STAT3的药物,从而降低肿瘤细胞的增殖和转移能力。
(2)作为药物有效性的评估指标。
转录因子的变化与某些疾病的发生和发展密切相关,因此可以利用转录因子作为药物有效性的评价指标。
例如,在心血管疾病的治疗中,拟作为药物有效性评估指标的转录因子包括Ang-1、VEGF和Ang-2等。
(3)开发基于转录因子的诊断工具。
转录因子的表达水平和结构特征在不同疾病中的差异可以用于疾病诊断。
因此,可以开发基于转录因子的诊断工具,对某些疾病进行早期诊断和治疗,例如癌症、心血管疾病等。
总之,转录因子在生物学中的作用及其在药物研发中的应用已经逐渐受到重视。
进一步深入研究,有助于更好地理解生物学过程,同时也有助于开发更有效的药物治疗方案。
转录因子调控机制及其在癌症治疗中的应用概述转录因子(Transcription Factor,TF)是一类能够影响基因表达的蛋白质,与RNA聚合酶和DNA的结合可以调节基因的转录过程。
转录因子可以绑定到基因组中的特定区域,称为启动子或增强子,通过这种方式,它们可以激活或抑制基因表达。
在细胞增殖和分化等生命过程中,转录因子都发挥着非常重要的作用。
因此,它们不仅是发育和成熟的过程中的必要因素,也是人体生存的保障。
在疾病治疗中,所有类型的癌症都与转录因子调节异常有关。
本文将重点介绍转录因子的基本结构和作用机制,并探讨其对癌症治疗的应用。
转录因子的结构和分类转录因子是一类具有序列特异性的DNA结合蛋白。
它们有多种不同的结构和功能,可以分为两类:基本转录因子和调节转录因子。
基本转录因子。
这种类型的转录因子可以直接识别和结合到核心启动子序列中,将RNA聚合酶定向到基因启动子上。
组成这种复合物的蛋白质包括三种不同的RNA聚合酶,以及TFIID、TFIIB、TFIIE、TFIIH和TFIIF等因子。
调节转录因子。
这个类别的转录因子可以结合到DNA上方或下方的特定区域,称为转录调节元件。
转录调节元件包括增强子、启动子增强子、远程增强子、沉默元件和抑制元件等。
这类元件可根据它们的位置被划分为不同的类别。
例如,离基因启动点较近的元件称为近程元件,离基因启动点较远的元件称为远程元件。
其中某些元件可能与细胞内部或外部信号相关联,导致不同的基因表达模式。
转录因子的作用机制转录因子可以调节基因表达的水平和模式。
下面将介绍几种常见的调节模式:激活。
转录激活因子(e.g. CREB,FoxO1)可以结合到启动子或增强子上,改变基因表达模式的关键步骤。
它们可以通过多种机制将RNA聚合酶定位到启动子上,从而促进基因表达的水平。
抑制。
NF-κB、STAT和AP1等转录因子被认为是转录的负调节子。
它们可以与调节元件结合,阻止RNA聚合酶与基因序列的相互作用,减缓或完全禁止基因表达。
JAK-STAT信号通路在肝脏代谢中的功能摘要:Janus激酶/信号转导与转录激活子(The Janus kinase/signal transducer and activator of transitions, JAK/STAT)信号通路调控多种重要的生物学进程,包括炎症与免疫、细胞分裂、细胞死亡以及肿瘤形成。
近年来越来越多的证据表明JAK-STAT信号通路可能影响脂代谢。
在肝脏中,JAK-STAT信号通路可以被许多不同的细胞因子或是生长因子激活,活化的STATs能够通过直接调控代谢相关分子的表达从而影响肝脏代谢。
在本篇综述中,我们将主要讨论近年来关于JAK-STAT信号通路中的蛋白包括STAT1, 2, 3, 4, 5, 6在肝脏代谢中的调控作用。
关键词:STATs, 肝脏,脂代谢,信号转导前言JAK-STAT信号通路Janus激酶/信号转导和转录激活(JAK/STAT)信号通路是维持细胞生长和稳态的一条重要信号通路,受到生长激素、瘦素、促红细胞生成素、IL4、IL6和IFNγ等多种代谢相关激素和细胞因子的调控。
JAK-STAT有助于使细胞外化学信号进入细胞核,介导下游基因的转录。
JAK-STAT信号通路有三个重要的组分:Janus激酶(JAKs),信号转导和转录激活蛋白(STATs)以及受体。
JAK蛋白家族包括JAK1, JAK2, JAK3和TYK2,有四个主要的结构域: FERM结构域, SH2相关结构域,激酶结构域以及假激酶结构域,其中激酶结构域是JAKs磷酸化蛋白的关键。
STAT蛋白有七种,包括STAT1, STAT2, STAT3, STAT4, STAT5A, STAT5B, STAT6。
SH2是STAT蛋白所有结构域中最保守的一个结构域并且能够被JAK蛋白磷酸化[1]。
JAK-STAT通路的信号转导机理并不复杂。
首先,不同的配体,主要是如干扰素和白介素等细胞因子会结合到细胞表面的受体上,从而引起受体的二聚化。
stat蛋白结构
Stat蛋白是信号转导和转录激活因子家族的一部分,这些因子在细胞
信号传导中起着重要作用。
Stat蛋白结构由四个域组成:N端介导转
录激活域、DNA结合域、Src同源域和C端转录抑制域。
N端介导转录激活域是Stat蛋白的第一部分,并且是其最N端的一段,这个域长度约为100个氨基酸残基。
这个域通过与激活基因转录的转
录因子相互作用,促进Stat蛋白的活化。
此外,N端介导转录激活域还与许多其他蛋白质相互作用,例如转录因子、转录激活因子、coactivator和其他信号转导蛋白质。
DNA结合域是Stat蛋白的第二部分,实际上是Stat蛋白最重要的域
之一。
该域负责与DNA结合并促进其转录。
Src同源域是由70到100个氨基酸残基组成的域,这个域可以通过与其他蛋白质相互作用来介导Stat蛋白的激活。
这个域与Src激酶分子
相似。
C端转录抑制域是Stat蛋白的最后一个区域,在蛋白质的C端。
这个域可以通过与其他蛋白质相互作用来抑制Stat蛋白的活化。
与N端介导转录激活域相似,C端转录抑制域还与许多其他信号转导蛋白质相
互作用。
总之,Stat蛋白的结构非常复杂,由四个域组成。
这些域之间相互作用,使Stat蛋白能够在细胞中正常发挥作用。
Stat蛋白是细胞信号转导的重要组成部分,理解其结构和功能有助于深入理解这个过程的细节,也可为开发新型药物提供指导性意义。
转录因子对基因表达的影响转录因子是一类对基因表达具有决定性作用的蛋白质,它们能够结合到基因上游区域的特定DNA序列上,通过激活或抑制转录而影响基因的表达。
这种转录因子的作用,对于生命体的发育、细胞分化、代谢、免疫等多个方面都有着重要作用。
转录因子可以通过直接结合DNA,特别是基因的上游区域的顺式重复元件(cis元件)来调控基因表达(transcriptional regulation)。
在哺乳动物细胞的基因组中,cis元件包括启动子、增强子、缩合子和辅助元素等。
这些共同发挥着控制基因表达的重要作用。
其中,启动子和增强子位于基因的上游区域,并且是转录因子与RNA聚合酶II(RNA Pol II)结合后的主要起始位置,即是基因表达的关键点。
有调节作用的DNA序列是落在这里的。
另外,缩合子或调解子位于基因的下游区域,并且是由选择性剪接调节起始子和内含子的剪接方式来调控基因表达的。
这些元件与调控元件共同影响着转录和后续的物质含量。
当RNA聚合酶II从启动子或增强子出发开始转录时,这些元件开始调控。
通过识别和结合cis元件中的共同序列,转录因子能够调控特定基因的表达。
因此,通过研究特定转录因子与其靶基因的相互作用,可以揭示出基因表达调控的机制。
同时,转录因子也能够通过形成复合物,联合作用来调控基因表达。
这样,同一基因可以通过形成不同的复合体,来调整其表达的水平。
对于代谢与免疫方面,转录因子更是发挥着重要的作用。
例如,STAT蛋白质家族是一类被广泛涉及到的影响免疫和肿瘤的转录因子。
另一类主要的转录因子包括APO-1,该蛋白质可以产生,从而诱导肿瘤细胞的凋亡;NF-κB则被广泛应用于调控免疫调节因素和各种重要生理过程等。
综上所述,转录因子是基因表达调控过程中不可或缺的一环。
通过识别和结合核酸序列来调节特定基因的表达,它们是细胞生命活动的不可或缺的一部分。
在目前研究领域中,通过对特定转录因子与其靶基因的相互作用进行研究,可以更好的揭示基因表达调控的机制。
白血病细胞中STAT5A的调控作用对于很多人来说,白血病这个词语并不陌生。
它是一种由于造血系统中发现了异常白细胞而导致的疾病。
据统计,全球每年有超过40,000人患上这种疾病。
白血病细胞中STAT5A的调控作用,正是近年来医学领域中的热门研究方向之一。
本文旨在介绍白血病细胞中STAT5A的调控作用的相关内容,以及展现这个方向的研究进展和成果,为大家深入了解这个领域奠定基础。
什么是STAT5A?在介绍白血病细胞中STAT5A的调控作用之前,我们需要先了解什么是STAT5A。
STAT 这个术语全称是"signal transducers and activators of transcription",被翻译成中文就是"信号转导和转录激活子"。
STAT5A 是一种从STAT家族中发现的转录因子,它被认为在机体免疫反应、血液成分的细胞分化、增殖和存活中扮演着非常重要的角色。
STAT5A 能够调节多个靶基因的转录,从而控制口腔板皮状细胞、乳腺细胞、骨骼肌细胞和各种白细胞的增殖和分化。
此外,STAT5A 还通过与其他转录因子进行交互,参与信号通路的调节。
据最近的研究,STAT5A在T细胞白血病和几种骨髓性白血病的发病中起着重要作用。
白血病是造血干细胞发育为不正常的白细胞的一种恶性肿瘤。
骨髓是人体中造血组织的主要场所,在里面存在着成千上万的干细胞和其他类型的血细胞。
而如果身体中出现某些异常情况,造血干细胞可能会开始分化为异常的白细胞,导致血液中白细胞的细胞数量增多,最终引发白血病的发生。
目前,科学家们普遍认为,STAT5A 突变是导致骨髓性白血病发生的主要原因之一。
特别是对于成年人来说,STAT5A 维持着原始造血细胞的增殖和存活,如果其表达过于活跃,就会导致炎症反应和细胞增殖异常。
由此可见,科学家们对于白血病细胞中STAT5A 的调控作用的研究,已经成为当前医疗研究领域中极为重要的一项任务。
转录因子及其在疾病中的作用转录因子是指一类可以结合到特定基因启动子上,调控该基因的转录的蛋白质。
它们在细胞发育、分化、增殖、分裂、凋亡以及调控免疫反应等过程中发挥非常重要的作用。
每个细胞都有自己的基因组,但不是所有基因都会在每个细胞中表达,因此不同细胞之间有很大的差异。
转录因子可以帮助细胞在特定时刻、特定环境下选择性地激活或抑制基因的表达。
除此之外,转录因子还可以协调多个基因的表达,从而形成复杂的细胞信号网络,维持机体的正常生理功能。
虽然转录因子对于机体来说至关重要,但其过度或不足的表达都可能引发疾病的发生。
例如,在肿瘤形成过程中,往往伴随着一些转录因子突变的发生,失去了抑制或调控基因表达的能力,从而导致一些肿瘤相关基因的异常表达。
近年来关于转录因子如何参与不同疾病的研究不断深入,下面将分别介绍转录因子在某些疾病中的作用。
转录因子在癌症中的作用转录因子在癌症中的作用备受关注,其中NF-κB、MYC、p53等家族成员在肿瘤细胞形成和恶化过程中发挥着至关重要的作用。
例如,NF-κB 家族成员参与组织炎症传导,调节免疫反应,但在癌症中过度活化,会促进癌细胞的增殖和转移;MYC 家族是转录因子超家族,可促进肿瘤生成、细胞增殖和凋亡等过程;p53 家族在癌症中的作用与干细胞的保持和癌细胞的长期存活相关。
转录因子在自身免疫性疾病中的作用在自身免疫性疾病的发生中,转录因子也扮演着关键的角色。
例如,IRF5 参与自身免疫性疾病的炎症反应,IRF1 参与自身免疫性疾病的细胞凋亡反应,RUNX3 则广泛参与了免疫调节和免疫监视。
对于某些自身免疫性疾病患者来说,其转录因子家族的异常表达会导致免疫反应系统的失调,从而导致疾病的发生和恶化。
转录因子在神经系统疾病中的作用转录因子在神经系统中的功能异常往往可以引起神经退行性疾病的发生。
例如,与遗传性阿尔茨海默病有关的 Presenilin 1 内部裂解产生的 ICN1 可通过启动 Notch 信号转导通路来恒定或增强神经干细胞活性,从而保持中枢神经系统的正常功能;而与帕金森氏病有关的 LRRK2 则能导致诸如神经毒性物质介导的神经元死亡等细胞与功能异常。
转录因子在炎症反应中的调控作用一、转录因子概述转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质分子,它们通过与DNA上的特定序列结合,从而调控基因的转录过程。
转录因子在细胞的生理和病理过程中扮演着重要的角色,尤其是在炎症反应中。
炎症反应是机体对外界刺激或内部损伤的一种防御机制,涉及多种细胞因子、信号通路和转录因子的相互作用。
本文将探讨转录因子在炎症反应中的调控作用,分析其在炎症过程中的关键角色和机制。
1.1 转录因子的基本特性转录因子通常具有特定的DNA结合域,能够识别并结合到基因启动子区域的特定序列上。
这些序列被称为转录因子结合位点,是调控基因表达的关键区域。
转录因子通过与这些位点结合,可以增强或抑制基因的转录,从而调控细胞内的基因表达水平。
1.2 转录因子的分类转录因子可以根据其功能和结构被分为不同的类型。
常见的转录因子包括核因子-κB(NF-κB)、信号转导与转录激活因子(STAT)、AP-1等。
这些转录因子在炎症反应中具有不同的调控作用,能够影响炎症因子的产生和细胞的炎症反应。
二、转录因子在炎症反应中的作用机制炎症反应是一种复杂的生物学过程,涉及多种细胞类型和分子信号。
转录因子在这一过程中发挥着关键的调控作用,通过调节炎症相关基因的表达,影响炎症的发生和发展。
2.1 核因子-κB(NF-κB)的调控作用NF-κB是一类在炎症反应中起核心调控作用的转录因子。
在静息状态下,NF-κB与抑制蛋白IκB结合,被封闭在细胞质中。
当细胞受到炎症刺激时,IκB被磷酸化并降解,释放出NF-κB,使其转移到细胞核中并激活炎症相关基因的表达。
NF-κB能够调控多种炎症因子的产生,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等,从而在炎症反应中发挥重要作用。
2.2 信号转导与转录激活因子(STAT)的调控作用STAT是一类通过细胞因子信号通路激活的转录因子。
细胞因子如白细胞介素(ILs)和干扰素(IFNs)通过与其受体结合,激活JAK激酶,进而磷酸化并激活STAT蛋白。
信号转导和转录激活因子在肿瘤治疗中的意义
曾冬香;姜藻
【期刊名称】《国际肿瘤学杂志》
【年(卷),期】2004(031)002
【摘要】信号转导和转录激活因子(STAT)是一类具有信号转导功能的转录因子家族,广泛参与细胞的增殖、分化和凋亡.现就Stat3、Stat5在人类肿瘤中的持续激活及其在肿瘤分子靶向干预治疗中的意义进行综述.
【总页数】3页(P117-119)
【作者】曾冬香;姜藻
【作者单位】210009,南京,东南大学临床医学院肿瘤内科;210009,南京,东南大学临床医学院肿瘤内科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.2
【相关文献】
1.信号转导和转录激活因子在肿瘤中的作用 [J], 孔令泉;厉红元;任国胜;吴凯南
2.信号转导与转录激活因子3在肿瘤发生发展中的研究进展 [J], 张启芳
3.信号转导与转录激活因子3、细胞周期素D1在胆管癌组织中的表达及意义 [J], 王文斌;刘兵;王天阳;吕海涛;刘学青
4.信号转导及转录激活因子1通路在肿瘤中的研究进展 [J], 彭丽红;王康
5.信号转导及转录激活因子3在肿瘤发生发展中的作用 [J], 李琴华;岳瑛;朱继红;刘晓霞;刘磊
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国际老年医学杂志 2023年5月 第44卷第3期 IntJGeriatr,May2023,Vol.44No.32023国际老年医学杂志编辑部 2023bytheEditorialOfficeofInternationalJournalofGeriatrics吉林省科技发展计划项目(20210101320JC);吉林省发改委产业技术研究与开发项目(2020C034-2) 并列第一作者通讯作者:梁作文,电子邮箱liangzw@jlu edu cn;李晶,电子邮箱lijing@jlu edu cnSTAT家族在肿瘤中的作用及药物研发钟文韬1 张 琦2 李方琪1 严 婧2 梁作文3 李 晶41吉林大学第一医院,长春 130021;2吉林大学第二医院,长春 130021;3吉林大学第一医院男科,长春 130021;4吉林大学基础医学院药理学系,长春 130021 [摘 要] 信号转导及转录激活因子(STAT)家族参与免疫、炎症反应、细胞凋亡、肿瘤发生以及多种细胞生理过程。
其中IL-6/JAK/STAT和IL-4/JAK/STAT信号通路在多种恶性肿瘤细胞中被激活,抑制STAT3异常激活成为抗肿瘤药物研发的重要靶标。
本文对STAT家族的生物学功能及其与肿瘤的关系,以STAT家族分子为靶点的药物研发的进展作一综述。
[关键词] 信号转导与转录激活因子;肿瘤;药物研发 doi:10 3969/j issn 1674-7593 2023 03 020TheRoleofSTATFamilyinTumorProgressionandDrugDevelopmentZhongWentao1 ,ZhangQi2 ,LiFangqi1,YanJing2,LiangZuowen3 ,LiJing41TheFirstHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;2TheSecondHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;3DepartmentofAndrology,theFirstHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;4DepartmentofPharmacology,CollegeofBasicMedicalSciences,JilinUniversity,Changchun 130021Correspondingauthor:LiangZuowen,email:liangzw@jlu edu cn;LiJing,email:lijing@jlu edu cn [Abstract] Thesignaltransducerandactivatoroftranscription(STAT)familyisinvolvedinimmunity,inflammation,ap optosis,oncogenesis,andavarietyofcellularphysiologicalprocesses.TheactivationofIL-6/JAK/STATandIL-4/JAK/STATsignalingpathwaysplayanimportantroleinavarietyofmalignanttumorcellsandthentheinhibitionofabnormalactivationofSTAT3hasbecomeakeytargetforthedevelopmentofanti-tumordrugs.ThisarticlereviewsthebiologicalfunctionsoftheSTATfamilyandtheirrelationshipwithtumors,aswellasthedevelopmentofsomedrugstargetingSTATfamilymolecules. [Keywords] Signaltransducerandactivatoroftranscription;Tumor;Drugdevelopment 信号转导及转录激活因子(Signaltransducerandactivatoroftranscription,STAT)是细胞质中一种潜在的转录因子家族,在正常细胞和肿瘤细胞中均表达,不仅参与细胞分化、增殖、凋亡、免疫和炎症反应等正常的细胞生理过程,还能促进肿瘤的发生和进展。
多个转录因子调控免疫细胞分化和功能的复杂网络机制免疫系统是人体最重要的防御机制之一,它不仅负责识别和清除外来病原体,还能维持机体内稳态和清除异常细胞等。
免疫细胞作为免疫系统的主要组成部分,因其种类繁多,在细胞分化和功能上存在复杂的调控机制。
在这些机制中,转录因子作为调控基因表达的关键分子,在免疫细胞中也扮演着重要角色。
一、免疫细胞的分化和功能调控不同类型的免疫细胞具有不同的分化和功能特点,这些特征是由细胞内复杂的信号转导网络和基因表达调控机制所控制的。
在启动细胞分化之前,免疫细胞的预兆细胞需要启动一系列重要的细胞因子和信号分子的表达,这些因子和分子会激活或抑制一定的转录因子。
而这些转录因子最终会调控免疫细胞的特定基因表达,进而促进或限制细胞分化和功能。
例如,在T细胞中,转录因子T-bet可以促进细胞向Th1亚型分化,而转录因子GATA-3则促进Th2亚型分化。
除了细胞分化外,免疫细胞的功能特性也是由特定的转录因子调控。
例如,在巨噬细胞中,NF-κB和STAT家族转录因子可以直接或间接地调控免疫炎症反应的激活。
在B细胞中,转录因子PAX5则在B细胞发育和免疫球蛋白基因的表达和重组中起着重要作用。
在免疫细胞中,转录因子的表达和调控与其它类型的细胞相比存在着一些独特的特点。
例如,由于免疫应答的强烈变化,免疫细胞中的转录因子表达通常是极其动态的。
另一方面,由于免疫细胞异质性较大,不同免疫亚型和细胞具有独特的基因表达、转录因子调控机制和下游途径等,因此需要以一定程度上的细胞特异性来解析转录因子网络的调控机制。
二、免疫细胞转录因子调控网络的复杂机制免疫细胞中的转录因子调控机制非常复杂,依据细胞亚型和不同条件的变化,细胞内会存在着多个转录因子参与不同基因表达的调控。
这些转录因子可以通过与DNA结合,或通过与其它转录因子相互作用,或通过与下游靶基因的相互调控等方式,参与对目标基因的表达调节。
另外,转录因子的调节机制还可以受到非编码RNA的调节和环境压力的影响。
转录因子与代谢调控的关联性研究转录因子是一类能够结合到DNA上并调控基因表达的蛋白质。
它们在细胞内扮演着重要的角色,通过调节特定基因的转录过程来响应环境变化和细胞内部的信号。
代谢调控是细胞内一个复杂的生物化学过程,涉及到代谢途径的激活、抑制和平衡。
转录因子与代谢调控之间的关联性是生物学研究的一个重要领域,本文将探讨它们之间的相互作用及其在生物体中的功能。
一、转录因子概述转录因子是细胞核内的一类蛋白质,它们通过特异性结合到基因启动子区域的特定序列上,从而调控下游基因的转录。
转录因子的活性可以受到多种因素的影响,包括细胞内信号分子的结合、翻译后修饰等。
转录因子的分类多种多样,根据其功能和结构特点,可以分为激活因子、抑制因子、通用因子等。
1.1 转录因子的分类转录因子的分类依据其功能和结构特点进行,常见的分类有:- 激活因子:能够增强特定基因的转录活性。
- 抑制因子:能够降低特定基因的转录活性。
- 通用因子:参与多种基因的转录调控过程。
1.2 转录因子的作用机制转录因子的作用机制主要包括以下几个方面:- 直接结合:转录因子通过其DNA结合域直接与DNA上的特定序列结合。
- 间接作用:转录因子通过与其他蛋白质相互作用,间接影响基因的转录。
- 信号传导:转录因子的活性受到细胞内信号传导途径的调控。
二、代谢调控概述代谢调控是细胞内维持代谢平衡的重要机制,涉及到酶活性的调节、代谢物浓度的变化以及代谢途径的激活或抑制。
代谢调控对于细胞的生长、分化和适应环境变化至关重要。
2.1 代谢调控的层面代谢调控可以在多个层面上进行,包括:- 酶活性调节:通过改变酶的活性来调节代谢速率。
- 代谢物浓度调节:通过改变代谢物的浓度来影响代谢途径的活性。
- 代谢途径的激活与抑制:通过调节特定代谢途径的激活或抑制来适应细胞的需求。
2.2 代谢调控的机制代谢调控的机制包括:- 酶的翻译后修饰:如磷酸化、泛素化等。
- 代谢物的反馈抑制:代谢产物对代谢途径的负反馈调节。
STAT转录因子家族在医药化学中的应用
信号转导子和转录激活子(stats)是一个转录因子家族,它们对于细胞信号转导具有至关重要的作用,因此可以作为细胞渗透小分子来吸引靶蛋白。
概述了stat信号转导的基本内容、stat家族中相关的单个因子在细胞信号传输和人类疾病中的作用及用来鉴
别stats小分子抑制剂的一般适用方法。
药物设计抑制剂小分子类肽信号转导转录因子
一、引言
信号转导子和转录激活子(stats)是一个转录因子家族,它们的作用就是可以将细胞表面的信号传输到细胞核。
目前为止已经确定有七个stat家族成员,它们具有以下的共同特征:
(1)具有一个氨基末端,参与控制蛋白质-蛋白质之间的相互作用,可以促使两个相联会的dna转录二聚体形成四聚体;
(2)一个螺旋-螺旋控制区域参与调节与其它蛋白质之间的相互作用;
(3)一个dna结合结构域;
(4)一个连接域;
(5)一个同源结构域2(sh2),促使stats结合激活的受体和形成二聚体;
(6)在c末端具有一个转录结合域。
所有的stats在sh2结合域和转录结合域包含一个保守的酪氨酸(y),并且除了stat2以外,它们在转录结合域都会具有一个丝氨酸(s)磷酸化位点。
a)stat蛋白的一般结构。
b)通过stat简化的信号转导模型。
彩色代码用于a)中的转录蛋白质结构域,n结构域、为了清晰表达,卷曲结构域和转录激活结构域被省略。
经许可而部分改编。
stats通过它们所具有的sh2结构域激活细胞因子受体和生长因子受体。
通过配体诱导受体二聚体的作用,受体相关激酶jaks使细胞因子受体的细胞质末端磷酸化,从而为stats的sh2结构域创造结合位点。
受体控制的stats在sh2结构域的保守酪氨酸c末端被jaks和酪氨酸激酶磷酸化。
本身具有酪氨酸激酶活性的生长因子受体也能够直接使stats磷酸化。
另外,stats在有配体诱导信号存在的情况下,也可以被活化的src和ab1蛋白磷酸化。
stats 的酪氨酸磷酸化是通过相互的磷酸化-sh2结构域的相互作用而进行诱导的;所以stat二聚物移动到细胞核的位置,在那里它们可以通过结合特殊的dna序列来调节基因表达。
所以,stats的内定位依赖于它们的活动状态,这就是stats经常性的被称作是“潜在的细胞质”转录因子。
至少在stat1、stat3和stat4情况下,完全的转录潜力需要在转录的结构域中需要丝氨酸的磷酸化。
更进一步说,成对的stats二聚物与相邻的dna位点通过它们的氨基末端结构相结合,从而促进了stat dna的结合,所以在某种启动子的作用下,可以促使更加高效率的转录的发生。
二、抑制stats的方法
对于一个单个的stat,具有亚型选择的小分子抑制剂在基因未变的系统中对于区分stat家族成员复杂的生物活性来说是一个很有
价值的工具。
stat信号抑制剂可以分成两类,一个是直接作用模型,一个间接作用模型。
间接的stats小分子抑制剂,也可以被认为是stat信号抑制剂,不能够影响stat(s),但是可以调节生物分子的或许能够调节生物分子的活性,进而对stat(s)具有一个控制功能。
相反,stats的直接抑制剂能够相互作用,从而影响它们调节转录的能力。
三、stat信号的间接抑制剂
这部分包括酪氨酸激酶活性的抑制剂,这些酪氨酸激酶可以在
sh2结构域和转录域之间的保守的酪氨酸残疾末端激活stat。
烷基化靛玉红肟在乳腺癌细胞中通过抑制上游激酶活性的作用从而抑
制stat3的信号。
靛本身就是中国中药处方的一个组成成分,被用来治疗慢性粒细胞白血病和作为一种细胞周期素依赖性激酶的抑制剂。
天然产物白藜芦醇具有相似的机制。
其他的化合物通过未知的和推测的机制抑制stat3的磷酸化。
葫芦i(jsi-124;3)和其他的葫芦素家族成员都表现出具有抑制stat3信号的作用。
stat3信号抑制剂
nsc135075,是国际癌症研究中心(nci)的一部分,刚开始的时候是作为葫芦素q让研究人员所知晓,但最近nci将其改为withacnistin,姜黄素,另外一种stat3信号抑制天然产物,已经被确认为许多新信号通路的一种抑制剂。
相类似的是,木兰醇是通过stat3抑制信号,但也是通过nf-kb。
特异性抑制剂,一种细胞周期素依赖性激酶抑制剂,可以抑制stat5的磷酸化。
有关stat6
的文章中的高通量筛选化学和以后的化学发展发现了一系列的取
代氨基嘧啶-5–carboxamides,来作为stat6信号抑制剂。
能力最强的化合物as1517499抑制il4依赖的转录,由stat6进行调节控制,il-4在低的纳摩尔浓度条件下可以诱导小鼠脾脏细胞t细胞的th2的分化,而这种化合物可以有选择性抑制il-4的活性。
根据已经出现的数据来看,不能直接排除8种stat抑制剂;然而,还没有关于8种抑制剂和stat6关系数据的产生。
这些例子说明了间接性stats抑制剂能够有效的抑制stat的活性,并且会产生强大的生物影响。
然而,可以以一种上游调节分子为目标来研究一种信号分子的具体功能,当信号通路之间的交流是比较普遍的话,这就不是一种令人满意的方法。
所以,stat信号间接的抑制剂在确定生物过程中某一特定stat蛋白的作用时,并不适合作为一种分子研究的工具。
四、通过封闭dna结合域的stats的抑制剂
迄今为止,这种方法已经应用于stat3的抑制中。
这种方法的一个例子就是,天然产物肉盘菌内酯,在小麦无胚种子发育过程中,是从头合成的a-淀粉酶、蛋白酶和磷酸酶的弱抑制剂,它也可以抑制白细胞介素(il)-6介导的stat3信号转导。
天然产物的完全确认仅仅是通过化学合成的方法在最近刚确定下来。
肉盘菌内酯抑制活化的stat3与dna的结合,但并不影响stat3的酪氨酸的磷酸化,这个化合物被认为是结合到二聚物stat3的dna结合区域,或许是在stat3 dna结合区域中共价修饰了一个半胱氨酸残基。
铂错合物
is3295可以与蛋白质结合来阻止stat3与dna的结合,也可以在包含stat3活性的肿瘤细胞中抑制stat3的功能,从而诱导细胞周期紊乱和细胞的凋亡。
参考文献:
[1]bromberg,j.and j.e. darnell jr,the role of stats in transcriptional control and their impact on cellular function.oncogene,2000,19(21):2468.
[2]darnell,j.e.,stats and gene regulation. science,1997,277(5332):1630-1635.
[3]刘楠,陈依军.转录因子——新型抗肿瘤药物作用靶点.中国药科大学学报,2010,(2):97-103.。