胞外信号调节激酶(ERK)信号转导途径的研究进展
胞外信号,1ERK家族成员,2ERK途径的上游蛋白及各激酶的激活机制,3ERK途径与疾病的联系,4展望,参考文献
细胞具有极其复杂的生命活动,这些生命活动都必须受到严格的调控,作为一个开放系统,它不单单要与外界环境进行信息交流,还要在细胞间进行信息传递。于是在长期的进化发展和自然选择的过程中逐步建立起一个复杂的信号转导网络,它是由不同的信号传递通路通过相互联系和作用而形成的,即不同的信号转导通路间存在着“cross-talking”。在信号网络中丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号传递途径起着极为重要的作用,控制着细胞多种生理过程,如细胞生长、发育、分裂、死亡等。胞外信号调节激酶(extracellular signal-reg-ulated kinase,ERK)是MAPK家族的一员,它的信号传递途径是涉及调节细胞生长、发育及分裂的信号网络的核心,其基本的信号传递步骤已明了,遵循MAPKs的三级酶促级联反应,即上游激活蛋白→MAPK激酶的激酶(MAPKKK)→MAPK激酶(MAP-KK)→MAPK。在ERKs的传递途径中Ras作为上游激活蛋白,Raf作为MAPKKK,MAPK/ERK激酶(MEK)作为MAPKK,ERK即MAPK,即Ras-Raf-MEK-ERK途径。但对于该途径的上游蛋白及各激酶的激活机制,以及该途径与多种疾病的关系仍需进一步研究阐明。1 ERK家族成员
ERK是80年代末期发现的一类丝/苏氨酸蛋白激酶,是传递丝裂原信号的信号转导蛋白。它正常定位于胞浆,当激活后转位至胞核,调节转录因子活性,产生细胞效应。经人工克隆和序列测定分析,已知ERK家族有5个亚族,包括ERK1ERK5。ERK1和ERK2途径是ERK家族中研究最彻底的,它们表达广泛,涉及调节在不同细胞内包括减数分裂、有丝分裂、有丝分裂后期的功能等一系列生理过程。多种刺激因子如生长因子、细胞因子、病毒、G蛋白偶联受体的配体以及癌基因等都可激活这两条途径 [1] 。
2 ERK途径的上游蛋白及各激酶的激活机制
2.1 Ras蛋白 Ras蛋白作为Raf-MEK-ERK途径的上游蛋白,是最早发现的小G蛋白,为癌基因ras的产物,具有活化态的GTP结合构象与失活态的GDP结 合构象。两种构象可以相互转变,在信号转导过程中 发挥开关作用。Ras受许多刺激因子的激活,如EGF、TNF、PKC的激活物及Src家族成员等。当胞外信号与受体结合后,生长因子受体结合蛋白2(Grb2),作为接头分子 ......
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