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STAT
Synonym(e)
Definition
Akronym für "Signal Transducer and Activator of Transcription". Gruppe von bisher 7 bekannten (s. Tabelle) Transkriptionsfaktoren, die durch Interleukine induziert werden kann. STAT-Proteine sind über den JAK-STAT-Signalweg am Immunsystem, am Wachstum und der Proliferation von Zellen beteiligt. STAT-Proteine können mit einer großen Anzahl von Signalproteinen interagieren und damit verschiedene Signalwege beeinflussen.
STAT-Proteine haben sechs funktionelle Domänen (Yang C et al. 2020):
- N-terminale Interaktionsdomäne - entscheidend für die Dimerisierung inaktiver STATs und die Kerntranslokation;
- helikale Coiled Coil-Domäne - Assoziation mit regulatorischen Faktoren
- zentrale DNA-Bindungsdomäne - Bindung an die Enhancer-Region von Genen der IFN-γ-aktivierten Sequenz (GAS)-Familie
- Linker-Domäne - assistierend beim DNA-Bindungsprozess
- Src-Homologie-2-Domäne (SH2-Domäne) - entscheidend für die spezifische Bindung an den Zytokinrezeptor nach Tyrosinphosphorylierung
- C-terminale Transaktivierungsdomäne - Auslösung des Transkriptionsprozesses
Einteilung
Beim Menschen sind sieben STAT-Proteine bekannt. Mutationen in STAT-Genen sind für mehrere Erbkrankheiten verantwortlich:
| Gen | Protein | Funktion | Pathologie |
| STAT1 | STAT1 |
Antivirale Immunantwort Typ-1-Interferon-Signal |
Anfälligkeit für Infektionen mit Viren und Mykobakterien |
| STAT2 | STAT2 |
Antivirale Immunantwort, Typ-1-Interferon-Signal |
|
| STAT3 | STAT3 | Interleukin-6-Signal; Expression der Akute-Phase-Proteine während der Immunantwort. Verhindert die FOXP3-Induktion in aktivierten Th-Lymphozyten. | Hyper-IgE-Syndrom |
| STAT4 | STAT4 | Interleukin-12-Signal | |
| STAT5A | STAT5 | Prolactin-Signal; STAT5 wird über Interleukin-2 aktiviert; unterdrückt die Entwicklung von Th17-Lymphozyten | |
| STAT5B | STAT5B |
wird aktiviert durch Growth hormone (GH) |
Laron-Syndrom |
| STAT6 | STAT6 |
Interleukin-4-Signal |
Solitärer fibröser Tumor |
Allgemeine Information
Die Janus-Tyrosinkinasen (JAKs) und die Signaltransducer und Aktivatoren der Transkription (STATs) gehören zu den wichtigsten Proteinen, die eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung, Proliferation, Differenzierung und dem Überleben von Zellen einnehmen. JAKs sind eine Familie von Proteinen, die zu einer Kategorie von intrazellulären Nicht-Rezeptor-Tyrosin-Kinasen gehören. Bei Säugetieren enthält die JAK-Familie vier Mitglieder: JAK1, JAK2, JAK3 und TYK2.
Die STAT-Familie besteht aus sieben Mitgliedern STAT1, STAT2, STAT3, STAT4, STAT5a, STAT5b, STAT6, die hauptsächlich als Transkriptionsfaktoren wirken.
An der Aktivierung der STAT-Proteine sind verschiedene Zytokine beteiligt wie IL-6 und Interferone. Nach der Dimerbildung translozieren die STATs in den Zellkern und aktivieren die Transkription an ihren Zielorten. Der STAT-Signalweg ist sehr schnell; innerhalb von Minuten nach Zytokinstimulation sind aktivierte STATs im Kern nachweisbar.
Hinweis(e)
Mutationen in STAT-Genen sind für mehrere Erbkrankheiten verantwortlich:
- Mutationen des STAT3-Gens wurden beim Hyper-IgE-Syndrom (R50.9) nachgewiesen.
- Eine Mutation des STAT-4 Gens konnte in einer finnischen Population mit familiärem klassischen Kaposi-Sarkom (C46.-) nachgewiesen werden.
- Eine Mutation des STAT-5 Gens wurde beim Laron-Syndrom Typ 2 gefunden.
Literatur
- Aavikko M et al. (2014) Whole-Genome Sequencing Identifies STAT4 as a Putative Susceptibility Gene in Classic Kaposi Sarcoma. J Infect Dis 211:1842-1851
- Alcántara-Montiel JC et al. (2016) Functional characterization of two new STAT3 mutations associated with hyper-IgE syndrome in a Mexican cohort. Clin Genet 89:217-221