JUNK信号通路的生理意义.doc

SAPKJUNK 信号通路的生理意义压力激活蛋白SAPKJUNK能被多种类型的细胞内压力和细胞外信号激活。近期研究，包括对于基因敲除的小鼠的分析，对SAPKJUNK活化作用在除免疫反应之外的胚胎发育中的生理意义的研究有了更为深入的进展。SAPKJUNK活化作用通过调节细胞的存活、凋亡和增殖，在老鼠的器官形成中起着很基础的作用。SAPKJUNK 的两种活化剂，SEK1和MKK7，对于胎儿肝脏的生成和需要多种方式不同的刺激才能响应的SAPKJUNK 的激活中是必须的。此文主要关注SAPKJUNK活化作用在胎儿肝脏形成和细胞凋亡规律中的生理意义。机体发育的编码程序和环境因素会诱导产生功能独特和在进化过程中被保留下来的激酶，这些激酶所传递的信号都与细胞生存，死亡，繁殖和细胞周期停滞有关。促丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）是通过进化过程保留下来的与细胞活动的调节有密切的关系丝氨酸|苏氨酸激酶，人们已经在哺乳动物中发现几组这样的MAPK激酶组,包括胞外信号调节激酶(ERK),p38，和SAPK、jnkSAPK/JNK是一种广泛表达的激酶，在很多种应激调教下都会被激活，包括紫外线，伽马射线，蛋白质合成抑制剂（茴香霉素），高渗血症，毒素，心脏病发作时局部缺血/再灌注损伤，中暑，抗癌药物，神经酰胺，T细胞受体刺激，过氧化物和诱发炎症的细胞素如TNF。最近，几组体内和体外试验已经证明SAPK/JNK是由SEK1与MKK7协同激活的。SAPK/JNK的应激通路参与了细胞之间许多控制细胞活动的信号通路，细胞增殖，分化，变形，衰老，转移和细胞骨架合成都与它相关。SAPK/JNK据报道可以磷酸化转录因子ATF-2, Elk1, p53, and c-Myc,与非转录因子。这篇评论总结的就是最近在老鼠发育中SAPK/JNK的信号通路研究中和机体发育的编码程序和环境因素会又到产生功能独特和在进化过程中被保留下来的激酶，这些激酶所传递的信号都与细胞生存，死亡，繁殖和细胞周期停滞有关。丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）是通过进化过程保留下来的丝氨酸|苏氨酸激酶，这类激酶与细胞活动的调节有密切的关系.人们已经在哺乳动物中发现几组这样的MAPK激酶组,包括胞外信号调节激酶(ERK),p38，和SAPK、jnkSAPK/JNK是一种被广泛表达的激酶，在很多种应激调教下都会被激活，包括紫外线，伽马射线，蛋白质合成抑制剂（茴香霉素），高渗血症，毒素，心脏病发作时局部缺血/再灌注损伤，中暑，抗癌药物，神经酰胺，T细胞受体刺激，过氧化物和诱发炎症的细胞素如TNF。最近，几组体内和体外试验已经证明SAPK/JNK是由SEK1与MKK7协同激活的。SAPK/JNK的应激通路参与了细胞之间许多控制细胞活动的信号通路，细胞增殖，分化，变形，衰老，转移和细胞骨架合成都与它相关。SAPK/JNK据报道可以磷酸化转录因子ATF-2, Elk1, p53, and c-Myc,与非转录因子。这篇评论总结的就是最近在老鼠发育中SAPK/JNK的信号通路研究中和SAPK/JNK激活的分子机制研究中的进展。激活的分子机制研究中的进展。SAPK/JNK在老鼠发育中的角色所有的jnk（jnk1,2和3）和sek1和mkk7loci已被敲除JNK1和JNK2在许多组织中都要被广泛表达，但JNK3在神经系统中表达的最为广泛。缺少单基因的JNK1，JNK2或JNK3 和JNK1/JNK3 或JNK2/JNK3双基因突变的老鼠都正常存活。而同时缺少JNK1和JNK2的老鼠都约在胚胎期第11天就死于严重的大脑细胞衰亡调节机制异常。特别的是，在神经管闭合前区的后脑侧缘，细胞死亡数量有明显减少。相比之下，在编译的前脑区，可发现衰亡细胞和细胞衰亡蛋白酶有增加。这些结果都把胚胎大脑发育中促衰亡和抑制衰亡的功能指向了JNK1和JNK2。Sek1-1-胚胎在胚胎期10.5到12.5日之内就死于肝脏发育不全和大面积细胞凋亡。最近我们已经证明SEK1介导的SAPK/JNK通路参与了胚胎期成肝细胞增殖和存活。这种介导方式有不同于NF-kB诱导的抗衰老机制。另外，缺mkk7的胚胎在胚胎期11.5到12.5日内也死于相似的肝生成缺陷。这些结果暗示了SEK1和MKK7在活体中不能互相代替，并且对胚胎期的老鼠来说都对成肝细胞的增殖存活有重要意义。在细胞凋亡调节机制中SAPK/JNK的作用据报道，SAPK/JNK的激活可在许多外界应激条件下，如紫外线辐射，诱发线粒体依赖的凋亡机制。在缺少Jnkl-l- Jnk2-1- 和 sek1 mkk7的老鼠胚胎成纤维细胞都在应激诱发凋亡机制方便出现很大的缺陷。这些结果都强有力的说明了SPAPK/JNK的激活在促凋亡机制方面能调节线粒体依赖的凋亡。相比之下，缺少sek和mkk的胚胎干细胞则有正常的凋亡反应机制，包括DNA的裂解和蛋白切酶3的激活，即使缺少apaf的胚胎干细胞表现出了在线粒体依赖凋亡方面的巨大缺陷。在那些缺少sek和mkk的胚胎干细胞中，SPAK/JNK的激活机制完全瓦解。无sapk.jnk激活机制的正常衰亡反应在由缺少sek，mkk的胚胎干细胞分化来的成纤维细胞中也可观察到。这些结果带来的疑问就是，SAKP/JNK激活机制是否真的在由衰亡诱导因子作用下引起的细胞死亡过程中是必须的。着样，SAPK/JNK的激活在细胞存活和凋亡方面所起到的生理角色是广泛争议的，要么哟促进衰亡作用，要么有抑制衰亡作用，要么根本就没有作用。从我们近期的结果来看，似乎SAPK/JNK的激活在衰亡方面多变的角色取决于细胞的种类和下拨在被观察时的状态。虽然缺mkk7老鼠的胚胎成纤维细胞在后期和缺少jnk1，jnk2和sek1，mkk7的胚胎成纤维细胞在抗细胞死亡机制方面是一样的，缺MKK7的老鼠胚胎成纤维细胞在早期的细胞阶段所经历有紫外线引发的的衰亡机制和野生型的老鼠胚胎成纤维细胞是一样的。这说明了SAPK/JNK的激活不总是与衰亡有关，这项的激活机制却以信号特意的方式调节了细胞的衰亡机制。我们的实验说明了在缺少MKK7基因的表达时，细胞的历史（是否受损，分化过等）和细胞所处于的阶段是细胞死亡易发生性的决定因素。SAPK/JNK要么是分子开关要么什么都不是最近，FERRELL等人提出SAPK/JNK信号扩增过程在原理上可作为一个灵敏的放大器，可以SAPK/JNK的激活对于胚胎肝母细胞的增殖是必须的，而SAPK/JNK则需要通过SEK1和MKK7来激活。只有当两种MAPKKs同时被激活后，SAPK/JNK才会被完全激活。在活体细胞内，SAPK/JNK 的丝氨酸、色氨酸残基分别被SEK1和MKK7 相继磷酸化。根据细胞类型、刺激以