MAPK/ERK信號通路圖及簡(jiǎn)介

MAPK,絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated　protein　kinases，MAPKs)是細胞內的一類(lèi)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。

研究證實(shí)，MAPKs信號轉導通路 存在于大多數細胞內，在將細胞外刺激信號轉導至細胞及其核內，并引起細胞生物學(xué)反應(如細胞增殖、分化、轉化及凋亡等)的過(guò)程中具有至關(guān)重要的作用。研究表明，MAPKs信號轉導通路在細胞內具有生物進(jìn)化的高度保守性，在低等原核細胞和高等哺乳類(lèi)細胞內，目前均已發(fā)現存在著(zhù)多條并行的MAPKs信號通路，不同的細胞外刺激可使用不同的MAPKs信號通路，通過(guò)其相互調控而介導不同的細胞生物學(xué)反應。

ERK(extracellular　signal-regulated　kinase)信號通路 　1986年由Sturgill等人首先報告的MAPK。最初其名稱(chēng)十分混亂，曾根據底物蛋白稱(chēng)之為MAP2K、ERK、MBPK、RSKK、ERTK等。此后，由于發(fā)現其具有共同的結構和生化特征，而被命名為MAPK。近年來(lái)，隨著(zhù)不同MAPK家族成員的發(fā)現，又重新改稱(chēng)為ERK。

哺乳類(lèi)動(dòng)物細胞中，與ERK相關(guān)的細胞內信號轉導途徑被認為是經(jīng)典MAPK信號轉導途徑，目前對其激活過(guò)程及生物學(xué)意義已有了較深入的認識。研究證實(shí)，受體酪氨酸激酶、G蛋白偶聯(lián)的受體和部分細胞因子受體均可激活ERK信號轉導途徑。

如：生長(cháng)因子與細胞膜上的特異受體結合，可使受體形成二聚體，二聚化的受體使其自身酪氨酸激酶被激活;受體上磷酸化的酪氨酸又與位于胞膜上的生長(cháng)因子受體結合蛋白2(Grb2)的SH2結構域相結合，而Grb2的SH3結構域則同時(shí)與鳥(niǎo)苷酸交換因子SOS(Son　of　Sevenless)結合，后者使小分子鳥(niǎo)苷酸結合蛋白Ras的GDP解離而結合GTP，從而激活Ras;激活的Ras進(jìn)一步與絲/蘇氨酸蛋白激酶Raf-1的氨基端結合，通過(guò)未知機制激活Raf-1;Raf-1可磷酸化MEK1/MEK2(MAP　kinase/ERK　kinase)上的二個(gè)調節性絲氨酸，從而激活MEKs;MEKs為雙特異性激酶，可以使絲/蘇氨酸和酪氨酸發(fā)生磷酸化，最終高度選擇性地激活ERK1和ERK2(即p44MAPK和p42MAPK)。ERKs為脯氨酸導向的絲/蘇氨酸激酶，可以磷酸化與脯氨酸相鄰的絲/蘇氨酸。在絲裂原刺激后，ERKs接受上游的級聯(lián)反應信號，可以轉位進(jìn)入細胞核。

因此，ERKs不僅可以磷酸化胞漿蛋白，而且可以磷酸化一些核內的轉錄因子如c-fos、c-Jun、Elk-1、c-myc和ATF2等，從而參與細胞增殖與分化的調控。另外，ERK還可以磷酸化ERKs通路 的上游蛋白如NGF受體、SOS、Raf-1、MEK等，進(jìn)而對該通路進(jìn)行自身的負反饋調節。還有研究發(fā)現，ERKs可磷酸化胞漿內的細胞骨架成份，如微管相關(guān)蛋白MAP-1、MAP-2和MAP-4，參與細胞形態(tài)的調節及細胞骨架的重分布。

最近，國外學(xué)者又新克隆出ERK5及其上游激酶MEK5，這條MAPKs信號通路 可被H2O2及高滲刺激活[2]，其底物為c-Myc。通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)現還有ERK3 Kinase/ERK3及ERK4兩條通路存在，但目前對其激活信號、底物及生物學(xué)意義還不清楚。

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