信号通路 文档.docx

1JNK1JNK 信号转导通路信号转导通路丝裂原激活的蛋白激酶（mitogenactivatedproteinkinase，MAPK）是细胞外界信号从 细胞表面转导到细胞核内部的重要传递者在真核细胞中已确定出 4 条 MAPK 信号转导通路： ①细胞外调节蛋白激酶（extracellularregulatedproteinkinases，ERK）通路；②cjun 氨 基末端激酶（cjunNterminalkinase，JNK）通路；③p38 通路；④ERK5 通路从细胞外刺 激作用于细胞至细胞出现相应的生物学效应，其间通过了 MAPK 信号转导通路多级蛋白激酶 的级联反应这其中包括 3 个关键的激酶：MAPKKK、MAPKK、MAPK，MAPKKK 及 MAPKK 分别对 MAPKK 和 MAPK 的丝氨酸/苏氨酸双位点磷酸化而将其激活，而且 MAPKKK 激活 MAPKK 是 MAPKK 活化 MAPK 的条件JNK 信号通路是 MAPK 中重要的通路之一，它位于胞质，包含双磷酸化功能区(由三种氨基酸 Thr、pro 和 Tyr 组成)与 cjunN 端的活化区结合并使其第 63、73 位丝氨酸残基磷酸化，JNK 的活化是通过其氨基末端残基磷酸化实现的，一旦被激活，胞浆中的 JNK 移位到细胞核中。

在脊椎动物，JNK 由 JNK1、JNK2、JNK3 组成，分别由 JNK1、JNK2、JNK3 基因编码，其中 JNK1 和 JNK2 在各种组织细胞中广泛表达，而 JNK3 选择性在脑细胞中表达〔4〕活化的 JNK 可以和活化转录因子（ATF2）及 cjun 的氨基末端区域结合，使转录因子的活性区域发 生磷酸化转录因子 ATF2、cjun 属于亮氨酸拉链家族成员，它们可以同二聚体或异二聚体 复合物的形式和许多基因启动子上的激活蛋白（activatorprotein1，AP1）和 AP1 样位点 结合，提高 AP1 的转录活性，促进基因的表达和蛋白质的合成2JNK2JNK 信号通路与细胞凋亡信号通路与细胞凋亡2.1 细胞凋亡中 JNK 信号通路作用的发现 Greenberg 研究小组对 MAPK 信号转导途径在细胞 凋亡中的作用进行了开创性研究，提出丝裂原活化的蛋白激酶的激酶 MEKK1（MAPK/ERKkinase,MEKK1）主要通过 JNK 通路而诱发细胞凋亡MEKK1 为一种持续活 化的突变体 MEKK，用其转染神经生长因子（NGF)诱导分化的嗜铬细胞瘤 PC12 细胞株，发现 该突变体可以抑制 MEKK1 及 NGF 撤除诱发的细胞凋亡，而 JNK 激酶（JNKK/MKK4）的显性阻 制突变体也可起到同样作用。

研究结果提示 MEKK1JNKKJNK 通路在细胞凋亡信号转导中起重 要作用2.2 JNK 信号通路的激活及其促凋亡的可能机制 2.2.1JNK 信号通路的激活 JNK 信号通路可被应激刺激（如紫外线、热休克、高渗、缺血再 灌注等）、细胞因子（TNFα、IL1）、生长因子（EGF）及某些 G 蛋白偶联受体激活外界 刺激可通过 Ras 依赖或非 Ras 依赖的两条途径激活 JNK，小分子 G 蛋白 Ras 超家族的成员之 一 Rho 可能也是 JNK 激活的上游信号Rho 蛋白 Rac 可能是与 P21 激活的丝/苏氨酸激酶 (P21activatingkinase，PAK)结合，使其自身磷酸化而被激活，而活化的 PAK 进一步使 JNK 激活已有研究证实：双特异性激酶 JNKJNKKinase（JNKK）是 JNK 的上游激活物，包括 JNKK1（MKK4）、JNKK2（MKK7），其中 JNKK2 可特异性地激活 JNK，而 JNKK1 则可同时激活 JNK1 和 P38激活的 JNK 可进一步使核内 cjun 等转录因子活性增强而 JNK 促进细胞凋亡的机制有二： 一是上调促凋亡蛋白的表达，JNK 通过使转录因子复合物 AP1 活性增强进一步促进p53、Bax、Fasl、TNF 等促凋亡蛋白的表达；二是作用于线粒体，如 Bax、Bak 等促使细胞 色素 C 释放入胞浆，细胞色素 C 和 caspase9（半胱天冬蛋白酶）结合，最终作用于 caspase3，激活的 caspase3 与凋亡底物结合引起细胞凋亡。

2.2.2 在细胞凋亡中 JNK 调控转录因子的机制前面叙述了 JNK 可使转录因子 AP1 蛋白活性增 强，从而促进了促凋亡蛋白的表达JNK 调控转录因子的机制是什么？而且在 JNK 促凋亡的 信号通路中存在着多种相关分子，又是通过什么机制以确保各成员的作用特异性，同时也 防止了成员之间的交叉反应？目前关于 JNK 调控转录因子的机制有一种解释：JNK 磷酸化可 提高转录因子的稳定性，JNK 可调控 ATF2 内在的组蛋白乙酰基转移酶活性和泛素蛋白介导 的 AP1 蛋白降解，camp 结合蛋白（campbindingprotein，CBP）有助于 AP1 中的 cjun 磷酸 化作用对 JNK 作出反应时，AP1 之间可在目的基因的启动区相互作用，近来又发现 JNK 也 可磷酸化转录因子 Elk1p53 也是 JNK 作用底物之一，JNK 磷酸化 p53 并抑制泛素蛋白介导 的降解，从而稳定 p53 蛋白，JNK 通过调节 p53 的半衰期来控制 p53 的表达水平位于 JNK/MAPK 上的停泊位点（dockingsite）对于 JNK 通路中的各成员作用的特异性和提高转录 有重要作用。

MAPK 上的停泊位点有共同停泊区（commondocking，CD）功能区和 ED 功能区， ED 功能区与 CD 功能区一起可以确保 JNK 通路中各成员停泊的特异性，CD 功能区是必须的， 而 ED 功能区则要视情况而定如 p38 的 ED 功能区的 Glu60 和 ASP161 可被 Thr 替代，但削 弱了结合作用另外还有其他机制决定了停泊特异性，例如 MAPK 的 C 末端和子域 3 中的 C 环有助于停泊特异性在与 JNK/MAPK 作用的蛋白上存在目的区，其中最有广泛性特征的是 D 停泊区（deltadockingdomain），cjun 就含有保守的 LX35L 序列，可区分不同形式的 JNK，其 C 端的 B2LPDNA 结合区是个辅助的停泊位点，在 JNK 结合 cjun 过程中是必须的 在细胞凋亡发生过程中，JNK 被上游物质 Rho 等激活后从胞质转移到核里并聚集，起集合 JNK 信号作用的就是支架蛋白，它促使蛋白激酶形成有序的二元复合物来发挥作用2.3JNK 促凋亡作用的相对性对于 JNK 与凋亡的研究显示活化 JNK 能促进细胞凋亡，特别是 各种应激导致损害细胞的凋亡。

但目前也有一些研究显示在某些类型的应激刺激下，虽然 激活 JNK 并促进 cjun 表达，但却并不引起细胞凋亡，相反还有可能促进细胞增殖分化： JNK 相互作用蛋白（JIP）通过抑制 JNK 信号通路能有效促进鼻咽癌细胞的凋亡；JNK 通路 保护 TNF/Fas 诱导的 L929 细胞株凋亡在 TNFR1 信号转导研究中提示：TNF 与其受体 TNFR 结合后引起细胞内死亡区相聚，此后 TNFR 相关死亡区（TRADD）再结合其上，TRADD 一方面 结合 FADD 引发细胞凋亡，另一方面结合受体相互作用蛋白（RIP），后者再结合 TNF 相关 因子（TRAF2）激活核因子 NFκB 和 JK/AP1 回路，抑制细胞凋亡，然而 JNK 抗凋亡及促进 细胞分化作用的相关报道及证据还不充分，JNK 通路主要在促细胞凋亡中发挥作用特别是 缺氧，缺血再灌注等应激情况，通过 JNK3/小鼠研究证实，JNK3 介导中枢神经元的凋亡， JNK3 的缺失在人脑肿瘤的发生和发展中扮演了重要角色，特异性 p38 抑制剂 SB203580 通过 抑制 JNK 活性降低 cjun 磷酸化水平而保护了低钾培养的小脑颗粒神经元。

在细胞缺血/再 灌注后发生凋亡时抑制 JNK 可能在热休克蛋白（HSP）70 介导的保护作用中起重要作用， JNK 活性的持续时间对于细胞的结局也有重要影响，JNK 长期激活导致 T 细胞发生凋亡，但 一过性激活却促进 T 细胞增殖。