Badanie chemiczne mające na celu identyfikację nowych induktorów autofagii doprowadziło do odkrycie, że inhibitory transduktora sygnału i aktywatora transkrypcji 3 (STAT3) mogą silnie stymulować strumień autofagii. Chociaż STAT3 jest najlepiej znany jako prozapalny i onkogenny czynnik transkrypcyjny, analizy mechanistyczne analizy ujawniły, że autofagia jest regulowana przez cytoplazmatyczną, a nie jądrową pulę STAT3, STAT3. Cytoplazmatyczny STAT3 normalnie oddziałuje z eukariotycznym czynnikiem inicjacji translacji 2, podjednostką czynnik inicjacji translacji 2, podjednostka 1α, 35kDa (EIF2S1/eIF2α) kinaza 2/kinazy białkowej aktywowanej przez RNA (EIF2AK2/PKR), czujnikiem dwuniciowego RNA. Interakcja ta, którą można odtworzyć przy użyciu rekombinowanych białek w eksperymentach eksperymentach pull-down, obejmuje domenę katalityczną EIF2AK2, jak również domenę SH2 STAT3, która może przyjąć fałd podobny do tego z EIF2S1. Zatem, STAT3 może działać jako konkurencyjny inhibitor EIF2AK2. Rzeczywiście, farmakologiczne lub genetyczna inhibicja STAT3 stymuluje zależną od EIF2AK2 fosforylację EIF2S1 i autofagię. I odwrotnie, nadekspresja STAT3 typu dzikiego, jak również mutantów STAT3, które nie mogą być fosforylowane przez JAK2 lub są wykluczone z jądra jądra hamuje autofagię. Jednakże, mutanty STAT3, które nie oddziałują z EIF2AK2 nie są w stanie hamować autofagii. Oba czynniki celujące w STAT3 (tj, Stattic, JSI-124 i WP1066), jak i aktywatory EIF2AK2 (takie jak dwuniciowy RNA kwas poliinozynowy:kwas policytydylowy) są zdolne do zakłócania hamującą interakcję między STAT3 i EIF2AK2 w komórce, ale tylko ten ostatni w systemach bezkomórkowych in vitro. Kolejne badanie przesiewowe mające na celu identyfikację Induktory autofagii zależne od EIF2AK2 ujawniły, że kilka kwasów tłuszczowych, w tym palmitynian wyzwalają autofagię poprzez szlak, który obejmuje zakłócenie kompleksu STAT3-EIF2AK2, jak również fosforylację aktywowanej mitogenem kinazy białkowej 8/c-Jun N-końcowej kinazy 1 (MAPK8/JNK1) i EIF2S1. Te wyniki ujawniają nieoczekiwany przesłuch między metabolizmem komórkowym (kwasy tłuszczowe kwasami tłuszczowymi), sygnalizacją prozapalną (STAT3), odpornością wrodzoną (EIF2AK2) i kontrolą translacji (EIF2S1). kontrolą translacji (EIF2S1), która reguluje autofagię. --- W badaniu przesiewowym mającym na celu identyfikację nowych induktorów autofagii odkryliśmy, że inhibitory STAT3 silnie stymulują strumień autofagii. Odpowiednio, genetyczne inhibicja STAT3 stymulowała autofagię in vitro i in vivo, podczas gdy nadekspresja wariantów STAT3, obejmująca typ dziki, niefosforylujący, i pozajądrowe STAT3, hamowała autofagię indukowaną głodem. Domena SH2 STAT3 oddziałuje z domeną katalityczną kinazy eIF2α 2 EIF2AK2, najlepiej znanej jako kinaza białkowa R (PKR). Farmakologiczne i genetyczne inhibicja STAT3 stymulowała aktywującą fosforylację PKR i w konsekwencji w konsekwencji hiperfosforylację eIF2α. Co więcej, zubożenie PKR hamowało autofagię inicjowaną przez chemiczne inhibitory STAT3 lub wolne kwasy tłuszczowe, takie jak palmitynian. Substancje chemiczne celujące w STAT3 i palmitynian spowodowały zakłócenie hamujących interakcji STAT3-PKR, a następnie zależną od PKR fosforylację eIF2α co ułatwia indukcję autofagii. Wyniki te ujawniają nieoczekiwany mechanizm kontroli autofagii, który obejmuje STAT3 i PKR jako partnerów.
Czy STAT3 jest zaangażowany w zależną od EIF2AK2 supresję autofagii?
STAT3 może działać jako konkurencyjny inhibitor EIF2AK2. Rzeczywiście, farmakologiczne lub genetyczne zahamowanie STAT3 stymuluje zależną od EIF2AK2 fosforylację EIF2S1 i autofagię. I odwrotnie, nadekspresja STAT3 typu dzikiego, a także mutantów STAT3, które nie mogą być fosforylowane przez JAK2 lub są wykluczone z jądra, hamuje autofagię. Jednak mutanty STAT3, które nie oddziałują z EIF2AK2, nie są w stanie hamować autofagii