シュードキナーゼドメインは、Jak2およびJak3チロシンキナーゼの基礎活性の抑制と、シグナル伝達のサイトカイン誘導性活性化に必要です

ヤヌス（JAK）チロシンキナーゼには、触媒的に不活性なシュードキナーゼドメイン（JH2）に隣接するチロシンキナーゼ（JH1）ドメインが含まれています。JH2ドメインはJAK活性の調節に関係していますが、その機能はよく理解されていません。ここでは、JH2ドメインがJAK2とJAK3の活性を負に調節することがわかりました。JH2の削除は、Jak2およびJak3-Jh2欠失変異体のチロシンリン酸化の増加と、共発現STAT5の結果をもたらしました。サイトカイン受容体シグナル伝達では、JAK2およびJAK3-JH2ドメインの欠失により、それぞれインターフェロンガンマとインターロイキン-2に依存しないSTAT活性化が得られました。しかし、サイトカイン刺激は、JH2欠失変異媒介STAT活性化をさらに誘導しませんでした。JAK2 JH2ドメインの削除は、293T細胞の相互JAK1-JAK2相互作用に影響を与えませんでしたが、インターフェロンガンマ誘導性キナーゼ活性化も廃止しました。JH2ドメインがJAK2とJAK3の間に交換されたキメラ構築物は、低基底活性とサイトカイン誘導性シグナル伝達を保持し、2つのJH2ドメイン間の機能的保存を示しています。ただし、JAK2の基礎活性はJAK3の基底活性よりも有意に低く、JAK2およびJAK3活性の調節の違いを示唆しています。結論として、JH2ドメインはJAK2とJAK3で保存された機能を持っていることがわかりました。JH2ドメインは、サイトカインシグナル伝達における2つの異なる機能に必要です：（i）Jak2およびJak3の基底活性の阻害、および（ii）シグナル伝達のサイトカイン誘導性活性化。JAK-JH2欠失変異体は触媒的に活性であり、STAT5を活性化し、別のJAKキナーゼと相互作用しますが、JH2ドメインはこれらのシグナル伝達イベントを受容体の活性化に接続するために必要です。したがって、JH2ドメインは、シグナル伝達を調節するためのサイトカイン誘導性スイッチとして機能する非誘導およびリガンド誘導JAK受容体複合体の両方に寄与することを提案します。

Janus (Jak) tyrosine kinases contain a tyrosine kinase (JH1) domain adjacent to a catalytically inactive pseudokinase domain (JH2). The JH2 domain has been implicated in regulation of Jak activity, but its function remains poorly understood. Here, we found that the JH2 domain negatively regulates the activity of Jak2 and Jak3. Deletion of JH2 resulted in increased tyrosine phosphorylation of the Jak2- and Jak3-JH2 deletion mutants as well as of coexpressed STAT5. In cytokine receptor signaling, the deletion of the Jak2- and Jak3-JH2 domains resulted in interferon-gamma and interleukin-2-independent STAT activation, respectively. However, cytokine stimulations did not further induce the JH2 deletion mutant-mediated STAT activation. The deletion of the Jak2 JH2 domain also abolished interferon-gamma-inducible kinase activation, although it did not affect the reciprocal Jak1-Jak2 interaction in 293T cells. Chimeric constructs, where the JH2 domains were swapped between Jak2 and Jak3, retained low basal activity and cytokine inducible signaling, indicating functional conservation between the two JH2 domains. However, the basal activity of Jak2 was significantly lower than that of Jak3, suggesting differences in the regulation of Jak2 and Jak3 activity. In conclusion, we found that the JH2 domain has a conserved function in Jak2 and Jak3. The JH2 domain is required for two distinct functions in cytokine signaling: (i) inhibition of the basal activity of Jak2 and Jak3, and (ii) cytokine-inducible activation of signaling. The Jak-JH2 deletion mutants are catalytically active, activate STAT5, and interact with another Jak kinase, but the JH2 domain is required to connect these signaling events to receptor activation. Thus, we propose that the JH2 domain contributes to both the uninduced and ligand-induced Jak-receptor complex, where it acts as a cytokine-inducible switch to regulate signal transduction.