JAK激酶

JAK激酶（，缩写JAK）是一个细胞内非受体酪氨酸激酶家族，介导细胞因子产生的信号，并通过JAK-STAT信号通路传递下去，在细胞分化、增殖、免疫应答、造血功能及炎症反应中发挥重要作用。它们最初被命名为1和2（因为这只是基于PCR的筛选发现的大量激酶中的两个）但最后发表为“”。“Janus”这个名字起自罗马神话中代表开始与结束的两面神雅努斯，因为JAK激酶具有两个几乎一样的转移磷酸基团的结构域。其中一个结构域表现出激酶活性，而另一个结构域调控第一个激酶的活性。

当细胞因子（如IL-2、IL-6、IFN-γ、GM-CSF等）与其跨膜受体结合时，会导致受体结构域发生二聚化，使与受体结合的JAK激酶相互靠近并发生交叉磷酸化（trans-phosphorylation），这一步骤是整个通路的信号启动阶段。被活化的JAK随后磷酸化受体胞内酪氨酸残基，为STAT 蛋白（Signal Transducer and Activator of Transcription）提供结合位点。STAT与受体结合后被JAK进一步磷酸化，并以二聚体形式转位入细胞核，直接调控基因转录，从而实现信号从细胞外环境向基因表达响应的传递。

500px|thumb|在细胞凋亡中涉及的信号转导概览

JAK激酶家族
JAK激酶家族共有四个成员，分别是：
 JAK激酶1（JAK1）
 JAK激酶2（JAK2）
 JAK激酶3（JAK3）
 酪氨酸激酶2（TYK2）

不表达JAK1的转基因小鼠对一些细胞因子比如干扰素伽玛在反应上有缺陷。JAK1与JAK2涉及到II型干扰素（干扰素伽玛）信号传导，而JAK1和TYK2涉及I型干扰素的信号传导，不表达TYK2的小鼠会有自然殺手细胞的功能缺陷。

JAK激酶的一般功能

I型和II型细胞因子受体家族的许多成员并没有激酶催化活性，它们需要仰赖JAK家族的酪氨酸激酶去磷酸化并激活信号通路中的下游蛋白。该受体存在成对的肽链（如右图）因此呈现两个胞内信号转导结构域。JAK激酶结合到每个胞内结构域上富含脯氨酸且邻近细胞膜的box1/box2区域。当细胞因子受体与其各自的细胞因子配体结合后，通过构象变化使两个JAK激酶互相靠近，使其相互之间能够磷酸化对方。而JAK激酶的自身磷酸化使其也发生构象改变，使之能够进一步磷酸化并激活称为STATs（Signal Transducer and Activator of Transcription信号转导及转录激活蛋白）的转录因子来实现细胞内的信号转导。被激活的STATs离开受体并组成二聚体后，再转移到细胞核内对特定的基因进行转录调节。

使用JAK/STAT信号通路传递信号的配体分子有集落刺激因子、催乳素、生长激素以及许多细胞因子。

临床意义
正在研发中，将用于银屑病、类风湿性关节炎、真性红细胞增多症、原发性、等疾病的治疗。Principles of Pharmacology: The Pathophysiologic Basis of Drug Therapy: D. Golan et al. LWW. 2007

JAK激酶的结构
JAK激酶的大小在120到140kD之间，包含七个已鉴定的同源区域，分别被称为JAK同源结构域1到7（JH1-7）。对于JAK的酶活来说，JH1结构域是重要区域，其包含了酪氨酸激酶的几种重要典型特征：如一些JAK发挥活性所必须的几个酪氨酸残基（如JAK1中的Y1038/Y1039、JAK2中的Y1007/Y1008、JAK3中的Y980/Y981、Tyk2中的Y1054/Y1055）。这两个酪氨酸残基被磷酸化后会导致JAK蛋白构象发生改变，使其更容易结合到底物之上。JH2是一个“假激酶结构域”，该结构域在结构上与酪氨酸激酶很相似且足够发挥正常激酶的活性，但实际上并没有酶活。可能涉及到调控JH1结构域的活性，比较像JH1在染色质上拷贝形成重复之后再发生突变形成的。JH3～JH4结构域与Src-同源-2结构域（SH2结构域）有着同源性。Jak类的氨基（NH2）端（JH4-JH7）被称为FERM结构域（FERM是带4.1蛋白、细胞绒毛蛋白、根蛋白及膜突蛋白的首字母缩写）；该结构域同时存在于黏着斑激酶（FAK）家族之中，且涉及JAK与细胞因子受体和/或其它激酶的结合。

 参考文献 

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