2023年7月17日发(作者：)

1JNK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。

2JNK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。

2.2JNK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Elk1。p53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。