STAT सिग्नलिंग और प्रतिलेखन

STAT (सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन का एक्टिवेटर) प्रोटीन गुप्त साइटोप्लाज्मिक ट्रांसक्रिप्शन कारक होते हैं जो कोशिका-सतह साइटोकाइन और वृद्धि-कारक रिसेप्टर्स से सीधे नाभिक तक संकेत ले जाते हैं। रिसेप्टर-जुड़े जानूस किनेसेस (JAKs) द्वारा उनके फास्फोरिलीकरण के बाद, STATs डिमराइज़ होते हैं, नाभिक में प्रवेश करते हैं, और लक्ष्य जीनों को सक्रिय करते हैं, जिससे JAK-STAT मार्ग कोशिका जीव विज्ञान में सबसे प्रत्यक्ष सिग्नल-टू-ट्रांसक्रिप्शन मार्गों में से एक बन जाता है।

Definition

STAT सिग्नलिंग एक मार्ग है जिसमें साइटोकाइन या वृद्धि-कारक रिसेप्टर से लिगैंड का बंधन रिसेप्टर-जुड़े JAK टायरोसिन किनेसेस को सक्रिय करता है, जो STAT प्रोटीन को फास्फोरिलेट करते हैं; फास्फोरिलेटेड STATs डिमराइज़ होते हैं, नाभिक में स्थानांतरित होते हैं, और प्रतिलेखन को विनियमित करने के लिए विशिष्ट डीएनए तत्वों को बांधते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि JAK-STAT मार्ग की वास्तुकला, STAT प्रोटीन के सक्रियण चक्र, प्रतिरक्षा और वृद्धि में उनके द्वारा नियंत्रित जीन कार्यक्रमों, और कैसे प्रणाली को विनियमित किया जाता है और बीमारी में बिगड़ जाती है, को शामिल करती है। यह एक यांत्रिक संदर्भ सामग्री है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• आंतरिक किनेज गतिविधि की कमी वाले रिसेप्टर नाभिक को संकेत कैसे प्रसारित करते हैं?
• विभिन्न STAT परिवार के सदस्यों के बीच विशिष्टता क्या प्रदान करती है?
• एक प्रतिक्रिया के बाद STAT गतिविधि को कैसे बंद किया जाता है?
• कैंसर और सूजन से लगातार STAT सक्रियण क्यों जुड़ा है?

Key concepts

• गुप्त साइटोप्लाज्मिक ट्रांसक्रिप्शन कारक
• जानूस किनेसेस (JAKs)
• टायरोसिन फास्फोरिलीकरण और SH2-डोमेन डिमराइज़ेशन
• परमाणु स्थानांतरण और डीएनए बंधन
• इंटरफेरॉन और साइटोकाइन सिग्नलिंग
• SOCS और फास्फेटेस द्वारा नकारात्मक विनियमन
• कैंसर में संवैधानिक STAT3 सक्रियण

Mechanisms

एक साइटोकाइन या वृद्धि कारक अपने रिसेप्टर को बांधता है, रिसेप्टर श्रृंखलाओं को एक साथ लाता है और उनकी साइटोप्लाज्मिक पूंछ पर डॉक किए गए JAKs को सक्रिय करता है। JAKs रिसेप्टर पर और भर्ती किए गए STAT प्रोटीन पर टायरोसिन अवशेषों को फास्फोरिलेट करते हैं। फास्फोरिलेटेड STATs अपने SH2 डोमेन का उपयोग डिमराइज़ करने, नाभिक में स्थानांतरित होने और लक्ष्य जीनों के प्रतिलेखन को चलाने के लिए अनुक्रम-विशिष्ट प्रतिक्रिया तत्वों को बांधने के लिए करते हैं (डार्नेल एट अल।, 1994)। यह मार्ग इंटरफेरॉन और कई अन्य साइटोकिन्स (स्टार्क एट अल।, 1998) के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया को रेखांकित करता है। सिग्नल को फास्फेटेस और SOCS प्रोटीन द्वारा समाप्त किया जाता है जो फीडबैक अवरोधकों के रूप में प्रेरित होते हैं। क्योंकि रिसेप्टर-युग्मित किनेज सक्रियण का समान तर्क व्यापक वृद्धि-कारक सिग्नलिंग को रेखांकित करता है, JAK-STAT पर अक्सर रिसेप्टर टायरोसिन किनेज मार्गों के साथ चर्चा की जाती है (लेमन एंड श्लेसिंगर, 2010)।

Clinical relevance

STAT प्रोटीन, विशेष रूप से STAT3 का असामान्य, लगातार सक्रियण, कई कैंसर में देखा जाता है और सूजन को ट्यूमर जीव विज्ञान से जोड़ता है (यू एट अल।, 2009), और JAK-STAT घटकों में वंशानुगत दोष प्रतिरक्षा की कमी का कारण बनते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ ज्ञान के रूप में उन संघों का सारांश प्रस्तुत करती है; यह नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

STAT सिग्नलिंग की समझ प्रमुख समीक्षाओं में संश्लेषित जैव रासायनिक और आनुवंशिक अध्ययनों पर आधारित है; यह मार्ग नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों का विषय होने के बजाय संदर्भ विज्ञान है। उद्धृत समीक्षाएं आम सहमति तंत्र और इसके रोग संघों का सारांश प्रस्तुत करती हैं।

History

JAK-STAT मार्ग की खोज 1990 के दशक की शुरुआत में इस अध्ययन के माध्यम से हुई थी कि कैसे इंटरफेरॉन जीन को प्रेरित करते हैं, एक ऐसा कार्य जिसने STAT प्रोटीन को प्रत्यक्ष परमाणु प्रभावकारियों और JAKs को सक्रिय करने वाले किनेसेस के रूप में पहचाना। डार्नेल, स्टार्क, केर और सहयोगियों द्वारा समेकित ढांचा, इंटरफेरॉन से लेकर साइटोकिन्स और वृद्धि कारकों की एक विस्तृत श्रृंखला तक तेजी से सामान्यीकृत हुआ।

Key figures

• James E. Darnell
• George R. Stark
• Ian M. Kerr
• Robert D. Schreiber

Seminal works

• darnell-1994
• stark-1998
• yu-2009

Frequently asked questions

STAT का क्या अर्थ है?

STAT का अर्थ सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन का एक्टिवेटर है, जो यह दर्शाता है कि वही प्रोटीन रिसेप्टर से सिग्नल को रिले करता है और नाभिक में एक ट्रांसक्रिप्शन कारक के रूप में कार्य करता है।

JAK-STAT मार्ग कई मध्यवर्ती चरणों वाले मार्गों से कैसे भिन्न है?

यह असामान्य रूप से प्रत्यक्ष है: ट्रांसक्रिप्शन कारक स्वयं रिसेप्टर पर फास्फोरिलेट होता है और फिर सीधे नाभिक में चला जाता है, बीच में अलग-अलग संदेशवाहकों की एक लंबी श्रृंखला के बिना।