セリンのリン酸化とCNTFシグナル伝達中のSTAT3の最大活性化は、ラパマイシン標的mTORによって媒介されます

繊毛神経栄養因子（CNTF）などの神経陽性サイトカインは、ヤヌス・キナーゼ（JAK） - シグナルトランスデューサーと転写の活性化因子（統計）、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）、ハスファチジル酸化3-キナゼ酵素を含む複数のシグナル伝達経路を並行して活性化できます。（PI 3-キナーゼ）およびラパミドン（mTOR）-P70 S6キナーゼの哺乳類標的。STAT3は、標的遺伝子転写の最大活性化のために独立したプロテインキナーゼ活性により、STAT3がチロシンおよびセリン残基のリン酸化を必要とすることが研究が示されているため、これらの経路間でクロストークが発生します。チロシンキナーゼのJAK/TYKファミリーのメンバーは、CNTFシグナル伝達中にTYR705でのSTAT3のリン酸化を媒介します。ただし、STAT3 Tyr727でのリン酸化の原因となるキナーゼは、細胞外刺激と細胞のコンテキストの両方に依存するようです。ここでは、CNTF刺激神経芽細胞腫細胞におけるSER727上のSTAT3のリン酸化の原因となるキナーゼ活性を調査します。Ser727のCNTF誘発性リン酸化は、MTOR阻害剤ラパマイシンによって阻害されたが、MAPKおよびプロテインキナーゼC（PKC）活性化の阻害剤によっては阻害されなかったことがわかりました。STAT3ペプチドは、MTORによってCNTF依存的にSER727で効率的にリン酸化されましたが、キナーゼ不活性mTOR変異体またはp70 S6キナーゼによっては効率的にリン酸化されました。これらの生化学的研究と一致して、STAT応答性プロモーターレポーターをトランスフェクトした細胞のラパマイシン治療により、レポーターの活性化がSTAT3 SER727ALA変異体と同じ程度までの活性化が減少しました。転写調節を含む細胞。

Neuropoletic cytokines such as ciliary neurotrophic factor (CNTF) can activate multiple signaling pathways in parallel, including those involving Janus kinase (JAK)-signal transducers and activators of transcription (STATs), mitogen-activated protein kinase (MAPK), phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-kinase) and mammalian target of rapamydn (mTOR)-p70 S6 kinase . Crosstalk occurs between these pathways, because studies have shown that STAT3 requires phosphorylation on tyrosine and serine residues by independent protein kinase activities for maximal activation of target gene transcription. Members of the JAK/Tyk family of tyrosine kinases mediate phosphorylation of STAT3 at Tyr705 during CNTF signaling; however, the kinase responsible for phosphorylation at STAT3 Tyr727 appears to depend on both the extracellular stimulus and the cellular context. Here we investigate the kinase activity responsible for phosphorylation of STAT3 on Ser727 in CNTF-stimulated neuroblastoma cells. We found that CNTF-induced phosphorylation of Ser727 was inhibited by the mTOR inhibitor rapamycin, but not by inhibitors of MAPK and protein kinase C (PKC) activation. A STAT3 peptide was efficiently phosphorylated on Ser727 in a CNTF-dependent manner by mTOR, but not by a kinase-inactive mTOR mutant or by p70 S6 kinase. In agreement with these biochemical studies, rapamycin treatment of cells transfected with a STAT-responsive promoter reporter decreased activation of the reporter to the same degree as a STAT3 Ser727Ala mutant The ability of mTOR to contribute to activation of STAT3 extends the function of mTOR in mammalian cells to include transcriptional regulation.