- •2.1.1. Факторы роста и их рецепторы
- •2.1.3. Пути передачи сигнала от рецепторов факторов роста
- •2.1.3.1. Ras и мар-киназа erk
- •2.1.3.2. Стрессорные мар-киназы
- •2.1.3.3. Фосфатидилинозитол-3-киназа (pi-3-киназа)
- •2.1.3.4. Фосфолипаза с γ
- •2.1.3.5. Малые регуляторные гтФазы семейства Rho
- •2.1.3.6. Нерецепторные тирозинкиназы
- •2.1.3.7. Транскрипционные факторы семейства nFκB/Rel
- •2.1.3.8. Активные формы кислорода
- •2.1.3.9. Негативная регуляция передачи сигнала от факторов роста
- •2.1.5. Механизмы регуляции пролиферации клеток при действии факторов роста
- •2.1.5.1. Клеточный цикл
- •2.1.5.2. Методы исследования клеточного цикла
- •2.1.5.3. Сигнальные пути регуляции клеточного цикла факторами роста
- •2.1.6. Механизмы регуляции апоптоза при действии факторов роста
- •2.1.6.1. Апоптоз
- •2.1.6.2. Методы исследования апоптоза
- •2.1.6.3. Сигнальные пути регуляции апоптоза факторами роста
- •2.2. Транскрипционные факторы семейства stat
- •2.2.1. Строение и активация транскрипционных факторов семейства stat
- •2.2.2. Действие транскрипционных факторов семейства stat на клетку и транскрипционные мишени stat-белков
- •2.2.3. Дополнительные механизмы регуляции активности stat-белков
- •2.2.3.1. Активация фосфорилированием по тирозину
- •2.2.3.2. Регуляторное фосфорилирование по серину
- •2.2.3.3. Димеризация, взаимодействие с днк, активация транскрипции
- •2.2.3.4. Негативная регуляция stat-пути
- •2.2.5. Регуляция пролиферации и апоптоза транскрипционными факторами семейства stat
2.2.3.3. Димеризация, взаимодействие с днк, активация транскрипции
Полной неожиданностью стало открытие транскрипционной активности STAT-белков в нефосфорилированном по тирозину состоянии. Оказалось, что нефосфорилированный по тирозину (но фосфорилированный по серину) STAT1 транспортируется в ядро и в комплексе с белком IRF-1 регулирует транскрипцию ряда генов, причем транскрипция одних генов подавляется (Bcl-XL, Нsp70), а других – стимулируется (каспазы 1, 2, 3, 11, LMP2, винкулин) (Chatterjee-Kishore et al., 2000; Lee et al., 2000). Нефосфорилированные STAT-белки, в отличие от димеров, по-видимому, применяют другой механизм для транспорта в ядро и связывания с ДНК. Активация транскрипции нефосфорилированным по тирозину STAT1 может быть важна для запуска проапоптотического сигнала (Kumar et al., 1997).
2.2.3.4. Негативная регуляция stat-пути
Белки семейства SOCS предотвращают активацию транскрипционных факторов семейства STAT от рецепторов цитокинов, а иногда и ростовых факторов (Levy, Darnell, 2002). Они могут занимать сайты посадки STAT на рецепторе, ингибировать активность JAK-киназ и стимулировать протеасомную деградацию рецепторов. Белки SOCS регулируются на уровне экспрессии. Их транскрипция может находится под контролем ERK-каскада, но чаще – под контролем STAT-белков. Индукция белков SOCS STAT-белками может служить механизмом отрицательной обратной связи (например, при индукции SOCS-1 и SOCS-3 транскрипционным фактором STAT1) или предотвращать активацию нежелательного параллельного пути (так происходит в случае дифференцировки Т-хелперов: STAT4 стимулирует экспрессию SOCS1, ингибирующего активацию STAT6 от рецептора IL-4, а STAT6, в свою очередь, стимулирует экспрессию SOCS3, который способен ингибировать активацию STAT4 от рецептора IL-12) (Levy, Darnell, 2002).
Связывание транскрипционных факторов семейства STAT с ДНК регулируется специфичными ингибиторами активированных STAT-белков – белками семейства PIAS (protein inhibitor of activated STAT), которые препятствуют связыванию активированных димеров STAT-белков с ДНК (Liu et al., 1998). PIAS1 специфически блокирует ДНК-связывающую активность STATl, PIAS3 – STAT3. Интересно, что взаимодействие STAT1 белков с PIAS может предотвращаться метилированием STAT1 по остатку аргинина, причем ингибирование метилирования препятствует проведению сигнала через STAT1 (Mowen et al., 2001). Белки семейства PIAS проявляют специфическую Е3-лигазную активность, присоединяя к белкам малый убиквитинподобный белок SUMO. Хотя транскрипционные факторы семейства STAT могут сумоилироваться белками PIAS, эта модификация не нужна для ингибирования активности STAT-белков (Rogers et al., 2003). Еще одним новым селективным ингибитором STAT3 является белок GRIM-19 (Lufei et al., 2003).
Дефосфорилирование STAT-белков осуществляют ядерные и цитоплазматические тирозинфосфатазы. После быстрого (10-15 минут) дефосфорилирования в ядре STAT-белки экспортируются обратно в цитоплазму фактором ядерного экспорта Crm1, который связывается с нефосфорилированной молекулой STAT-белка (Levy, Darnell, 2002). С-концевой участок STAT3 и 5, состоящий из 50 аминокислот, является ответственным за время, в течение которого молекула STAT фосфорилирована и способна связываться с ДНК. При удалении этого участка время активности STAT-белков сильно удлиняется (в среднем, в 4 раза). Участок с аналогичной функцией обнаружен на N-конце STAT1 (Darnell, 1997; Levy, Darnell, 2002).