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JAK-STAT-Signalweg

Synonym: JAK/STAT-Signalweg
Englisch: JAK/STAT signaling pathway

1 Definition

Beim JAK-STAT-Signalweg handelt sich sich um einen schnellen intrazellulären Signalweg, der u.a. speziell für die Zytokinrezeptoren der Hämopoetinklasse gilt.

2 Beteiligte Proteine

2.1 JAK

Die JAKs, die Abkürzung steht für Januskinase, gehören zu den Proteintyrosinkinasen. Es sind vier Januskinasen bekannt:

Alle 4 Kinasen weisen unterschiedliche Spezifitäten hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Zelle auf.

2.2 STAT

STAT steht für "signal transducers and activators of transcription". Aus dem Namen lässt sich bereits die Funktion dieser Proteine herleiten. Es handelt sich um Transkriptionsfaktoren.

Es sind bisher sieben STAT-Faktoren bekannt (Stand 2022):

So wie die Januskinasen haben auch die einzelnen STAT-Faktoren unterschiedliche Auswirkungen in ihrem Zielgebiet.

3 Ablauf des JAK-STAT-Signalweges

Erreicht ein Zytokin seine Zielzelle, bindet es mit seinen Rezeptoren auf der Zelloberfläche an die JAKs. Je zwei JAKs lagern sich infolge der Bindung des Zytokins zu einem Dimer zusammen und es beginnt eine gegenseitige Phosphorylierung. Diese Phosphorylierung erzeugt Bindungsstellen für die STAT, welche sich in der Nähe der JAK aufhalten.

Nun wird der STAT durch die JAKs ebenfalls phosphoryliert und es kommt zu einer Konformationsänderung innerhalb des STAT. Daraufhin bindet ein zweiter STAT an die JAKs und es bildet sich ein Dimer aus den beiden STATs welche dann abdissoziieren und ihren Weg zum Zellkern antreten.

Im Zellkern angelangt, beeinflussen die STATs die Transkription von Genen, die wichtig für die adaptive Immunantwort sind.

4 Liganden

Neben verschiedenen Zytokinen nutzen auch Hormone und Wachstumsfaktoren den JAK-STAT-Weg für ihre Signaltransduktion. Zu den Liganden gehören u.a.:

5 Funktion

Die Auswirkungen des aktivierten JAK-STAT-Signalweges sind vielseitig. Grundsätzlich wird ihm eine wichtige Beteiligung an der Proliferation, Differenzierung und Apoptose von Zellen sowie an der Hämatopoese und Regulation von Reaktionen des angeborenen und adaptiven Immunsystems zugeschrieben.

6 Klinik

Der Signalweg ist bedeutsam in der Pathogenese verschiedener Erkrankungen mit Beteiligung des Immunsystems. Beispielsweise hat eine medikamentöse Beeinflussung der Signalkaskade Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf der rheumatoiden Arthritis, des Morbus Parkinson und der Multiplen Sklerose sowie von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen, malignen hämatologischen Erkrankungen (z.B. myeloproliferative Erkrankungen) und soliden Tumoren. Dadurch ergeben sich viele therapeutische Optionen, insbesondere durch JAK-Inhibitoren, die zum Teil noch Gegenstand der (klinischen) Forschung sind (2021).

7 Literatur

Diese Seite wurde zuletzt am 27. März 2022 um 11:18 Uhr bearbeitet.

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