Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В молекулярной биологии , внеклеточная регулируемая киназа ( ERKs ) или классические киназы MAP широко экспрессируются протеинкиназы внутриклеточных сигнальных молекул, которые участвуют в функции , включая регулирование мейоза , митоз и постмитотические функции в дифференцированных клетках. Многие различные стимулы, включая факторы роста , цитокины , вирусную инфекцию, лиганды для гетеротримерных рецепторов , связанных с G-белком , трансформирующие агенты и канцерогены , активируют путь ERK.[ необходима цитата ]

Термин «киназы, регулируемые внеклеточными сигналами» иногда используют как синоним митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK), но в последнее время он был принят для конкретной подгруппы семейства MAPK млекопитающих . [ необходима цитата ]

В МАРК / ERK пути , Рас активизирует с-Raf , с последующим митоген-активируемой протеинкиназы киназы (сокращенно МКК, MEK или MAP2K) , а затем MAPK1 / 2 (ниже). Ras обычно активируется гормонами роста через рецепторные тирозинкиназы и GRB2 / SOS , но также может получать другие сигналы. Известно, что ERK активируют многие факторы транскрипции , такие как ELK1 , [1] и некоторые нижестоящие протеинкиназы.

Нарушение пути ERK часто встречается при раке, особенно Ras, c-Raf и рецепторах, таких как HER2 .

Митоген-активированная протеинкиназа 1 [ править ]

Активированная митогеном протеинкиназа 1 (MAPK1) также известна как киназа 2, регулируемая внеклеточными сигналами (ERK2). Две похожие протеинкиназы с 85% идентичностью последовательностей первоначально были названы ERK1 и ERK2. [2] Они были обнаружены во время поиска протеинкиназ, которые быстро фосфорилируются после активации тирозинкиназ клеточной поверхности, таких как рецептор эпидермального фактора роста . Фосфорилирование ERK приводит к активации их киназной активности.

Молекулярные события, связывающие рецепторы клеточной поверхности с активацией ERK, сложны. Было обнаружено, что Ras GTP-связывающие белки участвуют в активации ERK. [3] Другая протеинкиназа, Raf-1 , фосфорилирует «MAP-киназу-киназу», что позволяет квалифицировать ее как «MAP-киназа-киназа-киназа». [4] Киназа-киназа MAP, активирующая ERK, была названа «киназа MAPK / ERK» ( MEK ). [5]

Связанные с рецептором тирозинкиназы , Ras , Raf , MEK и MAPK могут быть включены в сигнальный каскад, связывающий внеклеточный сигнал с активацией MAPK. [6] См .: Путь MAPK / ERK .

Мыши с нокаутом трансгенных генов, лишенные MAPK1, имеют серьезные дефекты в раннем развитии. [7] Условная делеция Mapk1 в В-клетках показала роль MAPK1 в Т-клеточно-зависимой продукции антител. [8] Доминантный мутант Mapk1 с усилением функции у трансгенных мышей показал роль MAPK1 в развитии Т-клеток. [9] Условная инактивация Mapk1 в клетках-предшественниках нейронов развивающейся коры головного мозга приводит к уменьшению толщины коры и уменьшению пролиферации клеток-предшественников нейронов. [10]

Митоген-активированная протеинкиназа 3 [ править ]

Активированная митогеном протеинкиназа 3 (MAPK3) также известна как киназа 1, регулируемая внеклеточными сигналами (ERK1). Мыши с нокаутом трансгенных генов, лишенные MAPK3, являются жизнеспособными, и считается, что MAPK1 может выполнять некоторые функции MAPK3 в большинстве клеток. [11] Основное исключение составляют Т-клетки . Мыши, лишенные MAPK3, снизили развитие Т-клеток после стадии CD4 + и CD8 +.

Клиническое значение [ править ]

Активация пути ERK1 / 2 аберрантной передачей сигналов RAS / RAF, повреждением ДНК и окислительным стрессом приводит к клеточному старению . [12] Низкие дозы повреждения ДНК в результате лечения рака заставляют ERK1 / 2 вызывать старение, тогда как более высокие дозы повреждения ДНК не активируют ERK1 / 2 и, таким образом, вызывают гибель клеток в результате апоптоза . [12]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Rao VN, Reddy ES (июль 1994). «Белки elk-1 взаимодействуют с киназами MAP». Онкоген . 9 (7): 1855–60. PMID  8208531 .
  2. Перейти ↑ Boulton TG, Cobb MH (май 1991 г.). «Идентификация множества киназ, регулируемых внеклеточным сигналом (ERK), с помощью антипептидных антител» . Клеточная регуляция . 2 (5): 357–71. DOI : 10.1091 / mbc.2.5.357 . PMC 361802 . PMID 1654126 .  
  3. ^ Leevers SJ, Маршалл CJ (февраль 1992). «Активация киназы, регулируемой внеклеточными сигналами, ERK2, онкобелком p21ras» . Журнал EMBO . 11 (2): 569–74. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1992.tb05088.x . PMC 556488 . PMID 1371463 .  
  4. ^ Kyriakis JM, приложение Н, Чжан XF, Бэнерджи Р, Бротиген Д.Л., Rapp UR, Avruch J (июль 1992). «Raf-1 активирует киназу-киназу МАР». Природа . 358 (6385): 417–21. Bibcode : 1992Natur.358..417K . DOI : 10.1038 / 358417a0 . PMID 1322500 . S2CID 4335307 .  
  5. ^ Экипажи CM, Эриксон RL (сентябрь 1992). «Очистка мышиной протеин-тирозин / треонинкиназы, которая фосфорилирует и активирует продукт гена Erk-1: связь с продуктом гена byr1 делящихся дрожжей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (17): 8205–9. Bibcode : 1992PNAS ... 89.8205C . DOI : 10.1073 / pnas.89.17.8205 . PMC 49886 . PMID 1381507 .  
  6. ^ Ито Т, Kaibuchi К, Масуд Т, Т Ямамото, Матсуура Y, Маэд А, Shimizu К, Такайте Y (февраль 1993 г.). «Белковый фактор для ras p21-зависимой активации митоген-активированной протеиновой (MAP) киназы через киназу MAP-киназы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (3): 975–9. Bibcode : 1993PNAS ... 90..975I . DOI : 10.1073 / pnas.90.3.975 . PMC 45793 . PMID 8381539 .  
  7. Yao Y, Li W, Wu J, Germann UA, Su MS, Kuida K, Boucher DM (октябрь 2003 г.). «Киназа 2, регулируемая внеклеточными сигналами, необходима для дифференцировки мезодермы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (22): 12759–64. Bibcode : 2003PNAS..10012759Y . DOI : 10.1073 / pnas.2134254100 . PMC 240691 . PMID 14566055 .  
  8. ^ Сандзё, Хидеки; Хикида, Масаки; Айба, Юичи; Мори, Йошико; Хатано, Наоя; Огата, Масато; Куросаки, Томохиро (2007). «Регулируемая внеклеточным сигналом протеинкиназа 2 необходима для эффективного образования В-клеток, несущих антиген-специфический иммуноглобулин G» . Молекулярная и клеточная биология . 27 (4): 1236–1246. DOI : 10.1128 / MCB.01530-06 . ISSN 0270-7306 . PMC 1800707 . PMID 17145771 .   
  9. ^ Sharp, LL; Schwarz, DA; Ботт, см; Маршалл, CJ; Хедрик, С.М. (1997). «Влияние пути MAPK на преданность линии Т-клеток» . Иммунитет . 7 (5): 609–618. DOI : 10.1016 / s1074-7613 (00) 80382-9 . ISSN 1074-7613 . PMID 9390685 .  
  10. ^ Сэмюэлс, Айви S .; Карло, Дж. Коллин; Фаруцци, Алисия Н .; Пикеринг, Кэтрин; Херруп, Карл; Свитт, Дж. Дэвид; Saitta, Sulagna C .; Ландрет, Гэри Э. (2 июля 2008 г.). «Делеция митоген-активируемой протеинкиназы ERK2 определяет ее ключевые роли в корковом нейрогенезе и когнитивной функции» . Журнал неврологии . 28 (27): 6983–6995. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.0679-08.2008 . ISSN 1529-2401 . PMC 4364995 . PMID 18596172 .   
  11. ^ Пажес G, S Герена, Grall D, F Бонино, Смит А, Anjuere Р, Р Auberger, Pouyssegur J (ноябрь 1999 года). «Дефектное созревание тимоцитов у мышей с нокаутом p44 MAP (Erk 1)». Наука . 286 (5443): 1374–7. DOI : 10.1126 / science.286.5443.1374 . PMID 10558995 . 
  12. ^ a b Anerillas C, Abdelmohsen K, Gorospe M (2020). «Регулирование признаков старения МАПК» . Геронаука . 42 (2): 397–408. DOI : 10.1007 / s11357-020-00183-3 . PMC 7205942 . PMID 32300964 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Киназы, регулируемые внеклеточными сигналами
  • MAP Kinase Resource .
  • Внеклеточные + сигнально-регулируемые + MAP + киназы в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • MAPK1
  • Информация MAPK3 со ссылками в шлюзе миграции ячеек