丝裂原活化蛋白激酶
MAPK信号通路与结直肠癌
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(3)MAPK信号通路 MAPKS丝裂原活化蛋白激酶家族是生物 体内重要的信号转导系统,MAPK信号转导通 路是多种膜受体传导的生长信号跨膜传递的交 汇点或最后共同通路,参与细胞基质、生长因 子、炎症反应等重要的信号途径,介导生长、 发育、分裂、分化、凋亡以及细胞间相互作用 等多种细胞过程。
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三、研究前景
综上所述,虽然并行存在五条MAPK信号通路,但 是到目前为止关于结直肠癌的研究主要集中在 ERK1/ERK2和p38信号通路。其中ERK MAPK途 径是细胞增殖调节最主要的途径之一,该通路的活化在 肠上皮细胞的分化中起了重要作用 。 ERK MAPK信号通路的激活涉及结直肠癌的发病 、进展和致瘤行为的证据越来越多。 ERK MAPK途径 所有的激酶可能都是治疗结直肠癌的有效靶点,现在许 多研究小组在研制新的抑制剂。各条MAPK通路在结直 肠癌中的精确作用成为研究热点。进一步确定MAPK信 号通路各途径在结直肠癌中的作用及其分子机制对于肿 瘤疾病的防治具有重要意义。
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p38信号通路也由三级激酶链组成,其上 游激活物为MKK3、MKK4及MKK6,与 MKK4不同,MKK3、MKK6仅特异性激活 p38。体外细胞转染实验表明,MEKK2、 MEKK3可通过激活MKK4同时激活JNK和 p38,而MEKK3通过激活MKK3特异性激 活p38。
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①是在大约36%的肠癌中发生Ras突变。 ② BRAF是Raf 家族的丝氨酸-苏氨酸激酶 ,它的突变会增加激酶活性。 9%-1 1%的 大肠癌发现有BRAF基因突变。 ③下游转录因子C—jun的磷酸化和激活在 细胞分化和程序性死亡的过程中可能发挥重 要作用 。在人肠道肿瘤中也发现JNK活性的 增加。 ④ 虽然结直肠癌中引起增加ERK-MAPK信 号的机制是多因子的,其中包括EGF受体
cofilin蛋白影响神经系统的主要机制探析-生理学论文-生物学论文
cofilin蛋白影响神经系统的主要机制探析-生理学论文-生物学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——细胞骨架中的肌动蛋白参与了一系列的重要生理活动, 包括肌肉收缩、胞质、神经纤维再生与退行性改变等。
这些生理过程的实现除了需要肌动蛋白参与, 还需要一些能够起到调节肌动蛋白聚合和解聚作用的蛋白。
根据最近的研究表明, 分子量为15~20 k Da的肌动蛋白解聚因子/丝切蛋白分子家族(ADF/cofilin family) 如肌动蛋白解聚因子(actin depolymerizing factor, ADF) 、丝切蛋白(cofilin) 、抑制蛋白(profilin) 、载肌动蛋白(actophorin) 等能够在一定条件下起到使肌动蛋白微丝解聚的作用, 从而影响细胞骨架蛋白动力学。
一、cofilin的蛋白结构与信号通路人类的ADF/cofilin蛋白能够编码166个氨基酸。
在基因水平, cofilin基因有2种亚型, 分别为cofilin-1和cofilin-2。
其中cofilin-1基因定位于11q13染色体, cofilin-2基因定位于14号染色体[1]。
在蛋白水平, cofilin-1主要表达在非肌肉组织, 特别是脑组织。
cofilin-2主要在肌肉组织中表达如骨骼肌和心肌等, 且为成熟骨骼肌中唯一的亚型。
cofilin家族的全序列和功能区域都是高度保守的。
其中, 第98位的天冬氨酸和第133位的组氨酸搭成一个盐桥, 以稳定分子及为其提供适合的p H环境[2]。
cofilin不仅参与多种细胞调节过程, 如细胞运动、胞质环流等, 而且与多种信号通路或分子相互作用, 如丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK) 信号通路。
分子量为38 k Da 的丝裂原活化蛋白激酶(P38/MAPK) 通路作为应激导的MAPK, 主要参与了细胞的增殖与凋亡, 在许多神经退行性疾病中均被广泛激活, 且与神经元增长呈负相关性。
MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展
MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展作者:刘晨曹小汉殷丹丹杨婧张宁宁任莉萍来源:《安徽农业科学》2022年第18期摘要丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号通路是真核生物中广泛存在的信号转导途径。
非生物胁迫是植物面临的首要挑战,随着极端气候的频发和环境污染问题的加剧,开展植物MAPK级联信号通路在非生物胁迫下的机理研究迫在眉睫。
对近年模式植物拟南芥,主要农作物水稻、玉米和小麦等,以及重要园艺作物中MAPK信号通路响应干旱、盐胁迫、极端温度及营养匮乏等方面的研究进行了总结归纳,并对其进一步的研究工作进行了展望。
结果表明,MAPK作用于植物响应非生物胁迫信号转导,并在植物抗逆过程中扮演重要角色。
研究MAPK作用机制将对阐明植物抗逆分子网络,培育抗性品种和提高作物产量等方面具有重要意义。
关键词植物;非生物胁迫;MAPK;信号通路中图分类号 Q945.78 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2022)18-0009-08doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.003开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress of MAPK Signaling Pathway in Regulating Plants Response to Abiotic Stress LIU Chen1, CAO Xiao-han2, YIN Dan-dan2 et al(1.Nanjing Institute of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210046; 2. Biology and Food Engineering School, Fuyang Normal University, Fuyang, Anhui 236037)Abstract Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade signaling pathway is a widespread signal transduction pathway in eukaryotes. Abiotic stress is the primary challenge of plants. With the frequent occurrence of extreme climate and the aggravation of environmental pollution, it is extremely urgent to study the mechanism of MAPK cascade signaling pathway in plants under abiotic stress. In this paper, the response of MAPK signaling pathway to drought, salt stress, extreme temperature and nutrient deficiency in model plant arabidopsis, major crops (rice, maize and wheat) and important horticultural crops in recent years were summarized. The future researches of MAPK signaling pathway were prospected. The results show that MAPK signal transduction plays an important role in plant response and resistance to abiotic stress. The studies of the mechanism of MAPK will be of great significance to elucidate the molecular network of plant stress resistance, cultivate resistant varieties and improve crop yield.Key words Plants;Abiotic stress;MAPK;Signaling pathway相對于动物而言,植物在整个生命过程中通常都是无法移动的[1]。
p38丝裂原活化蛋白激酶在大鼠视网膜缺血再灌注损伤后的磷酸化及其意义
p38丝裂原活化蛋白激酶在大鼠视网膜缺血再灌注损伤后的磷酸化及其意义【摘要】目的:观探讨大鼠视网膜缺血再灌注损伤后p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)的磷酸化及其意义. 方法:采用升高眼内压的方法,制作实验性视网膜缺血再灌注大鼠模型. 将30只Wistar 大鼠随机分为正常组(n=6)和缺血再灌注组(n=24),其中缺血再灌注组又分为再灌注后2,12,24,72 h等4个时间段(每时间段6只). 应用Western Blot法检测视网膜组织中p38 MAPK及磷酸化p38 MAPK (p p38 MAPK)蛋白的表达变化. 结果: p38 MAPK在缺血再灌注组各时间点的视网膜组织内的表达保持相对恒定,与正常对照组相比无统计学上的变化(P>0.05). p p38 MAPK的表达水平在缺血再灌注组12 h时即有明显升高,24 h时达到高峰,72 h时仍维持较高的表达水平,与正常对照组相比有统计学著差异(P<0.01). 结论:p38 MAPK信号通路的激活可能与缺血再灌注所造成的视网膜损伤有密切关系.【关键词】视网膜;再灌注损伤;p38丝裂原活化蛋白激酶类;印迹法,蛋白质;大鼠0引言视网膜缺血再灌注(retina ischemia reperfusion injury)损伤主要发生在视网膜动静脉阻塞、未成熟的视网膜病变、糖尿病性视网膜病变等视网膜血管阻塞所致的缺血性疾病中,它们均可造成不同程度的视网膜缺血. 在缺血再通后,视网膜反而受到更为严重的损伤,造成视功能下降[1- 2]. 因此,加强对视网膜缺血再灌注损伤机制的研究是非常重要的. 目前视网膜缺血再灌注损伤的机制尚未完全阐明,本实验通过建立大鼠的视网膜缺血再灌注损伤模型,观察丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase, MAPK)家族成员之一的p38 MAPK蛋白在缺血再灌视网膜中的表达以及其磷酸化的时相变化,探索p38 MAPK在视网膜缺血再灌注损伤中的可能作用,为临床治疗视网膜缺血再灌注损伤类疾病提供理论依据.1材料和方法1.1材料成年健康Wistar大鼠30只,第四军医大学实验动物中心提供. 雌雄不拘,体质量270~300 g,室温环境饲养. 小鼠抗p38 MAPK及小鼠抗磷酸化p38 MAPK (p p38 MAPK)单克隆抗体购自美国Santa Cruz公司;山羊抗βactin多克隆抗体购自美国Chemicon 公司;辣根过氧化物酶(HRP)标记的抗小鼠或山羊二抗购自Chemicon 公司;ECL化学发光试剂盒、PVDF膜购及Hyperfilm胶片自美国Amersham公司;蛋白质提取及浓度测定试剂盒购于美国BioRad公司.1.2方法1.2.1视网膜缺血再灌注模型的建立动物随机分成两组:正常对照组(6只)和缺血再灌注组(24只). 缺血再灌注组又分为再灌注后2, 12, 24, 72 h等4个时间段(每时间段6只大鼠). 以前房灌注升高眼压的方法制备大鼠视网膜缺血. 再灌注损伤模型,具体方法为:大鼠以水合氯醛麻醉(400 mg/kg),将生理盐水瓶连接输液器,升高输液瓶至于大鼠眼垂直距离为150 cm左右处,灌注压力达到110 mm Hg (14.63 kPa). 将连接输液器的7号头皮针自大鼠颞侧角膜缘穿刺入前房,手术显微镜直视下可见灌注压平衡后,视网膜苍白水肿,表明视网膜中央动脉供血已被完全阻断. 60 min后降低液瓶高度至27 cm以下(<20 mm Hg),此时可见视网膜变红,表明视网膜血管重新开放,已形成再灌注. 此时拔出前房灌注针头,再灌注计时开始.1.2.2视网膜内p38MAPK和p p38MAPKA的检测①视网膜组织蛋白质的提取:正常对照组动物及再灌注后第2, 12, 24, 72 h的动物以水合氯醛麻醉,快速取双侧眼球,分离出视网膜,液氮中速冻. 加入裂解缓冲液(0.15 mol/L NaCl, 0.05 mol/L Tris, 0.1 mg/L SDS,0.1 mg/L苯甲磺酰氟,1 μg/L抑蛋白酶肽,1 mg/L NP40). 匀浆,冰上裂解30 min,4℃ 12000 g离心20 min,吸上清,-70℃保存. ②蛋白质SDS PAGE及电转印:用蛋白定量试剂盒测定蛋白质浓度,取20 μg蛋白,进行125 g/L的聚丙烯酰胺凝胶电泳. 电泳结束后,用BioRad半干电转移装置将蛋白质转印至PVDF膜,用含50 mg/L脱脂奶粉的PBST溶液(0.2 mmol/L PBS,0.02 g/L吐温20)封闭,室温2 h. ③ Western Blot检测:分别加入p38 MAPK(1∶2000), p p38 MAPK(1∶2500)和βactin(1∶5000)抗体,室温过夜. PBST洗膜,10 min×3次,再加入HRP结合的羊抗小鼠IgG(1∶5000)或驴抗山羊IgG(1∶5000),室温孵育2 h. PBST洗膜后,加入ECL显色剂,置暗室曝光. 曝光后的胶片进行显影、定影,用UVP凝胶成像系统对胶片上的条带进行扫描分析.统计学处理:用Labworks软件对各阳性条带的密度进行测量,测得的p38 MAPK和p p38 MAPK阳性条带的密度与相应的βactin条带密度的比值作为其蛋白的相对表达量,采用SPSS10.1分析软件对实验数据进行方差分析以及两两比较的Dunnett t检验.2结果Western blot显示,在正常大鼠视网膜中检测到了p p38 MAPK, p38MAPK和βactin蛋白的表达,其中p38 MAPK和βactin 有较高的表达水平,而p p38 MAPK仅有微弱的表达(图1). 作为内参照的βactin在正常海马组织和缺血再灌注后不同时间点的视网膜中的表达水平相当,表明在实验中所加的蛋白量基本一致. p38 MAPK在缺血再灌注组各时间点的视网膜内的表达保持相对恒定,与正常对照组相比差异无统计学意义(P>0.05). p p38 MAPK的表达水平在再灌注后2 h时有轻度增加,但与正常对照组相比无显著差异. 其表达水平在再灌注12 h时明显升高,24 h时达到高峰,72 h时仍维持较高的表达水平,与正常对照组相比有统计学差异(P<0.01),分别是其在正常组海马组织中表达水平的3.9, 5.8和3.4倍(图1, 2).图1正常对照组(C)和缺血再灌注后不同时间点大鼠视网膜内p p38 MAPK,p38 MAPK和βactin蛋白的表达(略)bP<0.01 vs正常对照.图2正常对照组和缺血再灌注后不同时间点大鼠视网膜内p p38 MAPK和p38 MAPK蛋白的相对表达水平(略)3讨论视网膜缺血再灌注损伤是眼科临床很常见的病理生理过程. 由于供应视网膜血液的中央动脉为终末动脉,因此视网膜缺血及循环障碍,会导致视网膜严重损伤. 以往观点认为,恢复血液再灌注是挽救视网膜缺血的重要途径. 但近年的研究表明,视网膜在经历一定时间(60 ~ 90 min)的缺血后其功能并无变化,但是在再灌注后却出现明显的功能障碍,甚至出现不可逆的损伤,这就是视网膜的缺血再灌注损伤. 大量的研究表明,视网膜缺血再灌注损伤的发病机制较为复杂,是多种因素综合作用的结果,如氧自由基的损伤、微血管的损伤、白细胞的作用和钙超载等,但是有关的分子机制尚不清楚[3].MAPK在许多生长因子、细胞因子和受体激活早期信号转导事件中起关键作用. 在受到刺激后,MAPK的苏氨酸和酪氨酸残基被磷酸化,激活它们内在的激酶活性,启动一系列的细胞内信号通路. p38 MAPK是MAPK家族的主要成员之一,参与了神经细胞的分化、存活等生理过程. 以往的研究还表明p38 MAPK与包括脑缺血、缺氧等多因素所导致的神经细胞损伤有密切关系[4],但是p38 MAPK的激活在视网膜缺血再灌注损伤中的作用目前还存在争论. 本实验中,我们观察到缺血再灌注大鼠视网膜内p38 MAPK的表达在各时间点没有变化,但是p p38 MAPK的表达却在再灌注后12 h明显升高,24 h达到最高水平,72 h时仍然有很高的水平. 上述结果表明在缺血再灌注损伤后,视网膜组织内的p38 MAPK被激活,表现为磷酸化水平增高,提示p38 MAPK 的活化在视网膜的缺血再灌注损伤中可能发挥着作用.研究表明,视网膜在缺血再灌注损伤后,出现萎缩,视网膜细胞明显减少. 视网膜细胞的减少主要是在内五层,这五层主要为神经节细胞层和内核层,其中包含的主要细胞为神经节细胞、双极细胞、无长突细胞和水平细胞[5]. 既往研究报道,p38 MAPK主要表达于视网膜的无长突细胞和节细胞[6]. p38 MAPK的磷酸化在上述两种细胞的增殖和分化过程中具有重要作用. 那么,在视网膜缺血在灌注损伤后,p38 MAPK通路的激活发挥着何种作用,尚不清楚. 有研究提示,p38 MAPK抑制剂SB203580能够有效抑制视神经损伤所导致的视网膜节细胞的凋亡[7]. 还有研究表明,钙通道阻滞剂尼莫地平对缺血再灌注损伤的视网膜具有保护作用,而且该保护作用可通过抑制p38 MAPK mRNA的表达来实现[8].结合p38 MAPK主要表达的细胞类型,我们推测视网膜缺血再灌注损伤后p38 MAPK通路的激活可能与视网膜的无长突细胞和节细胞的损伤有密切的关系,进一步的研究正在进行中.【参考文献】[1]Osborne NN, Casson RJ, Wood JP, et al. Retinal ischemia: mechanisms of damage and potential therapeutic strategies [J]. Prog Retin Eye Res, 2004, 23(1): 91-147.[2]丁建光,蒋德咏. 视网膜缺血再灌注损伤的保护[J]. 国际眼科杂志, 2005, 5(5):1010-1015.[3] Ghiardi GJ, Gidday JM, Roth S. The purine nucleoside adenosine in retinal ischemia reperfusion injury [J]. VisionRes, 1999, 39(15): 2519-2535.[4] Irving EA, Barone FC, Reith AD, et al. Differential activation of MAPK/ERK and p38/MAPK in neurons and glia following focal cerebral ischemia in the rat [J]. Mol Brain Res, 2000, 77(1): 65-75.[5] Dijk F, van Leeuwen S, Kamphuis W. Differential effects of ischemia/reperfusion on amacrine cell subtype specific transcript levels in the rat retina [J]. Brain Res, 2004, 1026(2): 194-204.[6] Campos CB, Bedard PA, Linden R. Activation of p38 mitogen activated protein kinase during normal mitosis in the developing retina [J]. Neuroscience, 2002, 112(3): 583-591.[7] Kikuchi M, Tenneti L, Lipton SA. Role of p38 mitogen activated protein kinase in axotomy induced apoptosis of rat retinal ganglion cells [J]. J Neurosci, 2000, 20(13): 5037-5044.[8]傅映晖, 许军, 张劲松.伤后P38丝裂原活化蛋白激酶和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶表达的变化及尼莫地平对二者的影响[J]. 中华眼科杂志,2006, 42(5): 435-442.。
蛋白激酶apka名词解释
蛋白激酶apka名词解释
蛋白激酶APKA(Adenosine Protein Kinase A)是一种广泛存在于多个细胞类
型中的重要酶类分子。
它是一种蛋白激酶,负责调节细胞内多种生物学过程。
APKA是由两个亚单位构成的复合物,包括一个催化亚单位和一个调节亚单位。
APKA的功能主要通过催化亚单位实现,该亚单位具有磷酸化底物的能力。
当
细胞内需要调控某种生物过程时,活性化的APKA被激活,进入细胞质或细胞核,并与特定底物结合,将磷酸基团转移给底物蛋白。
这种磷酸化修饰会导致底物蛋白结构或功能的改变,从而影响细胞的生理功能。
APKA在细胞信号传导中起着重要作用。
它被广泛涉及于多种信号通路,例如
紧张性蛋白激酶(PKA)信号通路和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等。
APKA的活性状态受到细胞内环状腺苷酸(cAMP)浓度的调控。
当cAMP水平升
高时,与APKA结合的调节亚单位释放出来,从而激活APKA催化亚单位,促使
其在细胞内发挥调控作用。
蛋白激酶APKA在许多生理过程中发挥重要功能,包括细胞增殖、细胞分化、基因转录、代谢调节以及细胞运动等。
它的异常活性可能与多种疾病的发展相关,如癌症、心血管疾病和神经系统疾病等。
因此,对于蛋白激酶APKA的研究有助
于我们更好地理解细胞生物学过程以及疾病的发病机制。
MAPK信号通路
MAPK信号通路2008-06-04 21:50MAPK,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
研究证实,MAPKs信号转导通路存在于大多数细胞内,在将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内,并引起细胞生物学反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)的过程中具有至关重要的作用。
研究表明,MAPKs信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,在低等原核细胞和高等哺乳类细胞内,目前均已发现存在着多条并行的MAPKs信号通路,不同的细胞外刺激可使用不同的MAPKs信号通路,通过其相互调控而介导不同的细胞生物学反应。
1并行MAPKs信号通路的组成及其活化特点在哺乳类细胞目前已发现存在着下述三条并行的MAPKs信号通路[1]。
1.1ERK(extracellular signal-regulated kinase)信号通路1986年由Sturgill等人首先报告的MAPK。
最初其名称十分混乱,曾根据底物蛋白称之为MAP2K、ERK、MBPK、RSKK、ERTK等。
此后,由于发现其具有共同的结构和生化特征,而被命名为MAPK。
近年来,随着不同MAPK家族成员的发现,又重新改称为ERK。
在哺乳类动物细胞中,与ERK相关的细胞内信号转导途径被认为是经典MAPK信号转导途径,目前对其激活过程及生物学意义已有了较深入的认识。
研究证实,受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联的受体和部分细胞因子受体均可激活ERK信号转导途径。
如:生长因子与细胞膜上的特异受体结合,可使受体形成二聚体,二聚化的受体使其自身酪氨酸激酶被激活;受体上磷酸化的酪氨酸又与位于胞膜上的生长因子受体结合蛋白2(Grb2)的SH2结构域相结合,而Grb2的SH3结构域则同时与鸟苷酸交换因子SOS(Son of Sevenless)结合,后者使小分子鸟苷酸结合蛋白Ras的GDP解离而结合GTP,从而激活Ras;激活的Ras进一步与丝/苏氨酸蛋白激酶Raf-1的氨基端结合,通过未知机制激活Raf-1;Raf-1可磷酸化MEK1/MEK2(MAP kinase/ERK kinase)上的二个调节性丝氨酸,从而激活MEKs;MEKs为双特异性激酶,可以使丝/苏氨酸和酪氨酸发生磷酸化,最终高度选择性地激活ERK1和ERK2(即p44MAPK和p42MAPK)。
p38分子量
p38分子量
P38是一种丝裂原活化蛋白激酶,又称为MAPK11。
它的分子量大约为38千道尔顿,是一种非常重要的信号传导分子,参与了细胞周期调控、细胞凋亡以及炎症反应等多种生物
学过程。
在生物体内,P38分子量大约为38kDa,属于MAPK家族中的一员。
这个家族包括了ERK、JNK和P38等多种蛋白激酶。
P38蛋白激酶是一种丝裂原活化蛋白激酶,其特点是能够在细胞周期的不同阶段激活丝裂原,有助于细胞的精确控制。
P38蛋白激酶在生物体内的作用极其重要。
它参与了多种信号传导途径,可以激活多
种转录因子,从而影响基因的表达。
在免疫系统中,P38蛋白激酶可以激活免疫细胞,促
进炎症反应的发生。
此外,P38蛋白激酶还可以调控神经元的发育和功能,并与肿瘤的形
成和生长有关。
随着对P38的研究不断深入,其与多种疾病的关联也越来越引起科学家的重视。
研究
表明,P38在肿瘤的生长、转移和治疗中发挥着关键的作用。
同时,P38还参与了神经退行性疾病、心血管疾病、糖尿病、肝病、自身免疫病等多种疾病的发生和发展。
综合以上内容,我们可以发现,在人体内,P38分子量约为38kDa,是一种非常重要的信号传导分子。
它的作用涉及到细胞周期调控、免疫系统、神经系统等多个方面,与多种
疾病的发生和发展有关。
今后的研究将进一步揭示P38在生物学过程中的作用机制,为临
床治疗带来新的思路和方法。
丝裂原活化蛋白激酶名词解释
丝裂原活化蛋白激酶名词解释1. 丝裂原活化蛋白激酶呀,就好比是细胞里的一个小开关,控制着一系列重要的反应呢!比如说,当细胞要生长、分裂的时候,它就像是指挥官一样发号施令。
就像你打开电灯开关,灯就亮了,丝裂原活化蛋白激酶开启了细胞的特定进程。
2. 嘿,丝裂原活化蛋白激酶啊,那可是个厉害的角色呢!它就像一个神奇的钥匙,能打开细胞里好多重要的“门”。
就好比你有一把钥匙可以打开宝藏箱子,丝裂原活化蛋白激酶能让细胞产生各种变化,多有意思呀!3. 丝裂原活化蛋白激酶哟,你可以把它想象成细胞的“魔法棒”!它一挥,就能让细胞发生奇妙的事情。
比如说,让细胞变得更有活力,去完成各种任务。
这难道不神奇吗?4. 哇塞,丝裂原活化蛋白激酶呀,它简直就是细胞世界里的超级英雄!当细胞遇到困难或者需要做出改变时,它就挺身而出。
就像超级英雄拯救世界一样,丝裂原活化蛋白激酶拯救细胞于各种状况之中呢!5. 丝裂原活化蛋白激酶呢,就像是一场精彩演出的导演!它指挥着细胞内的各种活动,有条不紊地进行着。
好比导演让演员们在舞台上各司其职,丝裂原活化蛋白激酶让细胞的功能得以完美展现,是不是很厉害?6. 哎呀,丝裂原活化蛋白激酶,这可是细胞里不能忽视的存在呀!它就如同一个精准的时钟,调节着细胞的节奏。
就像时钟让我们知道时间一样,丝裂原活化蛋白激酶让细胞知道该在什么时候做什么事情,多牛啊!7. 丝裂原活化蛋白激酶呀,真的太重要啦!它就像汽车的发动机,为细胞提供动力。
要是没有它,细胞可就没法好好运转啦,你说是不是?8. 嘿呀,丝裂原活化蛋白激酶,这可是个神秘又关键的家伙!它像一个隐藏在细胞里的秘密武器,在关键时刻发挥作用。
就好像你在游戏里有个绝招,丝裂原活化蛋白激酶就是细胞的绝招哦!9. 丝裂原活化蛋白激酶啊,那可是细胞健康的守护者呢!它就像一个忠诚的卫士,时刻保卫着细胞。
要是它出了问题,细胞可就危险啦,这可不是开玩笑的呀!10. 哇哦,丝裂原活化蛋白激酶,绝对是生物学里的一个亮点呀!它的作用广泛又重要,就像一颗璀璨的星星在细胞的天空中闪耀。
分子生物学复习名词解释
分子生物学重点名词解释1.Adapors pr:接头蛋白是指一些本身无酶活性,只是在信号通路中起连接,接头或停靠作用的细胞内蛋白质,它们能介导上游和下游信号转导蛋白间形成信号复合物。
2.Akt:蛋白激酶B(PKB)是PI-3K的间接靶酶。
PKB为与PKA和PKC家族成员具有同源性的丝/苏氨酸蛋白激酶,由因证实该酶是病毒癌基因v-akt产物而被称为Akt.3.allosteric effect) 别构效应一些特定的小分子化合物(如代谢终产物)与酶分子的调节亚基或部位结合时,可诱导和影响催化亚基或部位的空间结构改变,使催化活性增高或降低。
4.antisense RNA:反义RN A与细胞内DNA或RNA序列互补形成杂交体而阻断或减弱其转录或翻译过程的RNA片段。
5.AP-1:活化蛋白质一1,是广泛研究的癌基因产物之一,AP-1是Fos和Jun蛋白家族成员中一个二聚体。
这些蛋白质具有一个羟基到DNA结构域“亮氨酸拉链”二聚化界面,它能识别在许多基因调节区所发现的假回文序列。
6.apotosis:凋亡是机体细胞在正常生理或病理状态下发生的一种自发的程序化的死亡过程,其发生受到机体的严密调控。
7.arrestin阻遏蛋白:在转录水平上对基因表达产生负调节的蛋白质,抑制开放启动子复合物8.attenuator:衰减子trp操纵子前导序列中有一小段序列可形成转录终止子结构。
对操纵子的减弱有转录作用。
9.Calmodulin:钙调蛋白是细胞内重要的调节蛋白,由一条多肽链组成,有4个Ca2+结合位点,当胞浆Ca2+增高,Ca2+与CaM结合,其构象改变,而激活Ca2+---CaM激酶。
10.CASCADE:级联控制,每一个发育阶段均受到前一阶段的产物的调节,其产物又可充当转录因子调节下一阶段的反应的机制。
11.Caspsae:天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶,他们的活化与炎症因子合成及细胞凋亡有关。
12.CDK:细胞周期蛋白依赖性酶,高等真核细胞细胞周期的调节依赖于异二聚体蛋白激酶来完成,这些蛋白激酶是由调节亚单位和催化亚单位两部分组成。
MAPK ERK信号通路图及简介
MAPK/ERK信号通路图及简介日期:2013-01-23 来源:互联网标签:信号通路MAPK相关专题:MAPK信号通路专题摘要: MAPK,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
研究证实,MAPKs信号转导通路存在于大多数细胞内,在将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内,并引起细胞生物学反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)的过程中具有至关重要的作用。
研究表明,MAPKs 信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,在低等原核细胞和高等哺乳类天隆科技NP968自动核酸提取仪,产品试用进行中!佛山泰尔健生物细胞培养器材诚征代理MAPK,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
研究证实,MAPKs信号转导通路存在于大多数细胞内,在将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内,并引起细胞生物学反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)的过程中具有至关重要的作用。
研究表明,MAPKs 信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,在低等原核细胞和高等哺乳类细胞内,目前均已发现存在着多条并行的MAPKs信号通路,不同的细胞外刺激可使用不同的MAPKs信号通路,通过其相互调控而介导不同的细胞生物学反应。
ERK(extracellular signal-regulated kinase)信号通路1986年由Sturgill等人首先报告的MAPK。
最初其名称十分混乱,曾根据底物蛋白称之为MAP2K、ERK、MBPK、RSKK、ERTK等。
此后,由于发现其具有共同的结构和生化特征,而被命名为MAPK。
近年来,随着不同MAPK家族成员的发现,又重新改称为ERK。
哺乳类动物细胞中,与ERK相关的细胞内信号转导途径被认为是经典MAPK 信号转导途径,目前对其激活过程及生物学意义已有了较深入的认识。
MAPK信号图
MAPK
丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径是介导细胞反应的重要信号系统,普遍存在于多种生物中(包括酵母和哺乳动物细胞),参与了细胞生长、发育、分裂、死亡以及细胞间的功能同步等多种生理反应的过程。
MAPK是一类丝氨酸/苏氨酸激酶,由多种同工酶组成。
自从1991年Sturgill及其同事在哺乳动物细胞鉴定出细胞外信号调节激酶(ERK)后[4],MAPK 信号通路的研究取得了迅猛发展。
除ERK外,还发现和克隆了C一JUN氨基末端激酶(JNK)/应激激活蛋白激酶(SAPK)、p38和ERK5/BMK1等MAPK亚族。
MAPK包括:
①细胞外信号调节的蛋白激酶(ERK);
②C-Jun N端激酶(JUK)/应激激活的蛋白激酶(SAPK);
③p38MAPK。
MAPK家族酶的激活机制相似,都通过磷酸化的三维酶促联反应
(MAP2KKK→MAPKK→MAPK)。
其中ERK通路主要被分裂原激活,如生长因子与受体结合后,能激活小G蛋白Ras,进而激活Raf→MEK→ERK通路;而JNK/SAPK通路能被多种应激源、促炎细胞因子和炎症反应介质等激活。
MAPK信号通路参与了细胞生长、发育、分裂和细胞间的功能同步等多种生理过程,并在细胞发生恶性转化等病理过程中起重要作用。
CREG通过p38JNK丝裂原活化蛋白激酶信号通路调控血管平滑肌细胞凋亡
2方法 (57)2.1 Western blotting检测hVSMCs凋亡的信号通路变化 (57)2.2 Annexin V/PI检测在信号抑制剂作用下的hVSMCs凋亡效应 (58)2.3 建立p38表达抑制的瞬时转染细胞株 (58)2.4 检测p38表达抑制对hVSMCs凋亡的影响 (59)2.5 统计学分析 (60)3 结果 (60)3.1 凋亡诱导剂对调控hVSMCs凋亡的信号转导通路MAPK及PI3K/Akt的影响 (60)3.2 在信号抑制剂作用下,通过Annexin V/PI流式分析明确调控hVSMCs凋亡的信号通路 (61)3.3 建立p38表达抑制瞬时转染细胞株,明确p38MAPK信号分子对体外培养hVSMCS凋亡的调控作用 (63)4 讨论 (65)实验三CREG通过P38/JNK MAPK信号通路调控球囊损伤后人动脉硬化血管组织凋亡 (67)1 材料 (67)1.1 主要仪器设备 (67)1.2 主要试剂 (68)1.3 试剂配制 (68)2 方法 (69)2.1 建立人胸廓内动脉球囊损伤模型 (69)2.2 免疫组织化学染色 (69)2.3 HE染色 (70)2.4 Western blot分析 (70)2.5 统计学分析 (71)3 结果 (71)3.1 CREG蛋白表达对球囊拉伤前后人动脉硬化血管组织cleaved caspase-3的影响 (71)3.2 在动脉球囊损伤修复过程中CREG表达与VSMCs分化状态相关 (73)3.3 p38/JNK介导CREG对球囊损伤人粥样硬化血管细胞凋亡的调控 (74)4 讨论 (77)小结 (79)参考文献 (80)个人简历和研究成果 (98)致谢 (99)缩略语表缩略词英文全称中文全称经皮腔内冠状动脉成形术 PTCA Percutaneous transluminal coronaryangioplastyAS Atherosclerosis 动脉粥样硬化RS Restenosis 再狭窄ISR In-stent restenosis 支架内再狭窄PCI Percutaneous coronary intervention 经皮冠状动脉介入治疗E1A激活基因阻遏子CREG Cellular repressor of E1A activatedgenesE1A Adenovirous type 5 early region 1A 人类腺病毒5型早期区域1A DMEM Dulbecco’s minimum essential medium Dulbecco必需培养基FCS Fetal calf serum 胎牛血清PBS Phosphate buffer solution 磷酸盐缓冲液EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid 乙二胺四乙酸PAGE Polyacrylamide gel electrophoresis 聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS Sodium dodecyl sulfate 十二烷基硫酸钠STS Staurosporine 斯托斯普林VP-16 Etoposide 依托泊苷tTG Tissue transglutaminase 组织转谷氨酰胺酶ERK Extracellular signal-regulated kinase细胞外信号调节激酶 MAPK Mitogen activated protein kinase 丝裂原活化蛋白激酶 JNK c-jun N-terminal kinase c-Jun氨基末端激酶 SAPK Stress activated protein kinase 应激活化蛋白激酶 ECM Extracellular matrix 细胞外基质CAD Coronary artery disease 冠心病SM α-actin Smooth muscle alpha-actin α-肌动蛋白 HITASY Human internal thoracic artery-Shenyang 人胸廓内动脉-沈阳 VSMCs Vascular smooth muscle cells 血管平滑肌细胞ITA Internal thoracic artery 胸廓内动脉FN Fibronectin 纤维连接蛋白LN Laminin 层粘连蛋白TUNEL Terminal deoxyribonucleotidyltransferase-mediated dUTP-biotin nickend labeling 脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记HRP Horseradish peroxidase 辣根过氧化物酶 ECL Enhanced chemiluminescence 增强化学发光 PDGF Platelet-derived growth factor 血小板衍化生长因子 NO Nitric oxide 一氧化氮AngⅡ Angiotensin Ⅱ 血管紧张素ⅡET Endothelin 内皮素Hcy Homocysteine 同型半胱氨酸TGF-β1Transforming growth factor-β1转化生长因子β1Ox-LDL Oxidized low density lipoprotein 氧化修饰低密度脂蛋白 CO Carbon monoxide 一氧化碳PKC Proteinkinase C 蛋白激酶CROS Reactive oxygen species 活性氧Mitochondria membrane permeabilityMPT线粒体膜通透性转运孔 transport holeHO Heme oxygenase 血红素氧合酶PS Phosphatidylserine 磷脂酰丝氨酸AC Adenylyl cyclase 腺苷酸环化酶CREB CAMP response element binding CAMP-反应元件结合蛋白 CTGF Connective tissue growth factor 连接组织生长因子kD Kilo dalton 千道尔顿CREG通过p38/JNK丝裂原活化蛋白激酶信号通路调控血管平滑肌细胞凋亡博士研究生:吴光哲导 师:韩雅玲 教授第四军医大学西京医院心内科,西安 710032沈阳军区总医院心内科,沈阳 110016中文摘要研究背景和目的细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的程序,自我结束生命的死亡方式。
MAPK信号通路
MAPK信号通路MAPK信号通路2008-06-04 21:50MAPK,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
研究证实,MAPKs信号转导通路存在于大多数细胞内,在将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内,并引起细胞生物学反应(如细胞增殖、分化、转化及凋亡等)的过程中具有至关重要的作用。
研究表明,MAPKs信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,在低等原核细胞和高等哺乳类细胞内,目前均已发现存在着多条并行的MAPKs信号通路,不同的细胞外刺激可使用不同的MAPKs信号通路,通过其相互调控而介导不同的细胞生物学反应。
1并行MAPKs信号通路的组成及其活化特点在哺乳类细胞目前已发现存在着下述三条并行的MAPKs信号通路[1]。
1.1ERK(extracellular signal-regulated kinase)信号通路1986年由Sturgill等人首先报告的MAPK。
最初其名称十分混乱,曾根据底物蛋白称之为MAP2K、ERK、MBPK、RSKK、ERTK等。
此后,由于发现其具有共同的结构和生化特征,而被命名为MAPK。
近年来,随着不同MAPK家族成员的发现,又重新改称为ERK。
在哺乳类动物细胞中,与ERK相关的细胞内信号转导途径被认为是经典MAPK信号转导途径,目前对其激活过程及生物学意义已有了较深入的认识。
研究证实,受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联的受体和部分细胞因子受体均可激活ERK信号转导途径。
如:生长因子与细胞膜上的特异受体结合,可使受体形成二聚体,二聚化的受体使其自身酪氨酸激酶被激活;受体上磷酸化的酪氨酸又与位于胞膜上的生长因子受体结合蛋白2(Grb2)的SH2结构域相结合,而Grb2的SH3结构域则同时与鸟苷酸交换因子SOS(Son of Sevenless)结合,后者使小分子鸟苷酸结合蛋白Ras的GDP解离而结合GTP,从而激活Ras;激活的Ras进一步与丝/苏氨酸蛋白激酶Raf-1的氨基端结合,通过未知机制激活Raf-1;Raf-1可磷酸化MEK1/MEK2(MAP kinase/ERK kinase)上的二个调节性丝氨酸,从而激活MEKs;MEKs为双特异性激酶,可以使丝/苏氨酸和酪氨酸发生磷酸化,最终高度选择性地激活ERK1和ERK2(即p44MAPK和p42MAPK)。
丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶信号通路与肿瘤血管新生的关系
丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶信号通路与肿瘤血管新生的关系丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶(MAPK/ERK)信号通路参与调控肿瘤的生长和转移,而肿瘤的生长需要新生血管的维持,肿瘤血管的生成需要血管内皮细胞的参与,包括内皮细胞的增殖、迁移、侵袭。
作为Ras/Raf/MEK/ERK 途径是该网络信号的核心,本文就MAPK/ERK信号通路中各环节与肿瘤血管新生的联系做一综述,进一步研究其在抑制肿瘤生长方面做出推论。
[Abstract] MAPK/ERK signal pathway involves in the regulation of tumor growth and metastasis,and tumor growth cannot do without angiogenesis. Tumor angiogenesis requires the participation of vascular endothelial cells,including endothelial cell proliferation,migration and invasion. So as the core of this network signal:Ras/Raf/MEK/ERK pathway,this paper focus on the modulation between various MAPK/ERK signaling links and tumor angiogenesis,for making further study of the inferred in inhibiting tumor growth.[Key words] MAPK/ERK signal pathway; Tumor; Angiogenesis肿瘤侵袭和转移是多阶段、多基因、多因素共同参与的过程,其过程涉及到复杂的调节机制,它需要多条信号传导途径来共同完成,肿瘤不断的生长则是通过肿瘤细胞的分裂繁殖来完成的,它可以在很少甚至完全没有生长因子的条件下,而保持其持续增殖的能力。
p38丝裂原活化蛋白激酶通路在非酒精性脂肪肝中的作用
p38丝裂原活化蛋白激酶通路在非酒精性脂肪肝中的作用[Abstract] The incidence of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)increases year by year,but its pathogenesis has not been elucidated,and treatment lacks effective measures also. Recently many research results suggest that there are close relations between p38MAPK signaling pathways and inflammatory response. Inflammatory cytokine TNF alpha (TNF-α),IL-6 plays an important role in the process of the formation of fatty liver. Inflammation stimulation can activate p38MAPK,and p38MAPK can adjust anti-inflammatory factors,such as TNF-α,and IL-6 and IL-12 generated,influencing the balance of biological in vivo inflammatory and anti-inflammatory,in order to determine the inflammatory process. Pyridine imidazoles drugs (SB***** or SB*****)can specific block p38 lightning pathway activation,reduce inflammation. Whether P38MAPK pathway involved in vivo of the pathogenesis of NAFLD have not yet been reported. If confirme p38MAPK involved in the pathogenesis of NAFLD,so P38MAPK pathway will become the new target for clinical treatment of NAFLD,and it will provide new prevention and treatment for NAFLD.[Key words] p38MAPK signaling pathways;Inflammatory;Nonalcoholic fatty liver disease;Inhibitors非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一系列除外酒精和其他明確损肝因素所致的、以肝实质细胞脂肪堆积为主要特征的疾病,可从单纯性脂肪肝经非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH),发展为肝纤维化,甚至导致肝硬化、肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)或肝功能衰竭等终末期肝病。
MKK4蛋白在骨肉瘤中表达的意义
MKK4蛋白在骨肉瘤中表达的意义目的探讨检测丝裂原活化蛋白激酶激酶-4(MKK4)在骨肉瘤中的表达、发生发展及其预后的关系。
方法选取我院骨肉瘤标本28例,应用免疫组化SP 法检测其MKK4的表达。
结果在骨肉瘤细胞核和细胞质中MKK4的表达明显,MKK4在骨肉瘤细胞质的表达与临床分期成正相关(r=0.72,P=0.000),MKK4在有转移的骨肉瘤细胞质中的表达明显高于无转移的骨肉瘤(P<0.05),而在细胞核中无明显差异,细胞核中MKK4表达的阳性率与骨肉瘤与临床分期无相关性。
结论MKK4对骨肉瘤的发生发展可能有促进作用,MKK4与骨肉瘤的转移及预后有关,可作为一个潜在的判断骨肉瘤预后的一种指标。
标签:MKK4;骨肉瘤;表达MAPK具有传导增殖信号和凋亡信号的功能,其信号转导通路在调控细胞分裂、增殖和凋亡过程起着重要的作用,是目前人们认识的最重要的细胞分裂调节系统,人们也越加关注对MAPK通路与肿瘤调控关系。
唯一能同时磷酸化并激活MAPK通路中的P38/MAPK通路和JNK/MAPK通路的激酶是丝裂原活化蛋白激酶激酶-4(MKK4)[1,2],以往的大量研究证实了在肿瘤的形成及发展过程中,MKK4 扮演着复杂的角色。
研究表明大肠癌、乳腺癌等肿瘤中MKK4表达均有异常,但其在骨肉瘤中的表达情况尚不清楚。
本文收集我院2001年1月~2012年12月28例骨肉瘤标本,利用免疫组织化学技术检测骨肉瘤标本中MKK4蛋白的表达,探讨MKK4与骨肉瘤发生发展及其预后的关系,报道如下:1 资料与方法1.1一般资料收集我院2001年1月~2012年12月28例骨肉瘤标本,均经病理确诊,男18例,女10例,年龄9~52岁,平均年龄20.09岁;28例标本经10%福尔马林固定后,Rapid·Immuno脱钙液脱钙,常规石蜡包埋。
1.2 方法应用链霉菌素-生物素(SP)免疫组化技术分别检测骨肉瘤组织中MKK4的表达,阳性对照用已知阳性切片,用PBS代替一抗作阴性对照,操作步骤均按试剂盒说明书进行。
小分子抑制剂、激动剂、拮抗剂--MAPK通路
MAPK丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路介导信号从细胞表面向细胞核内转导,通过三级激酶级联的形式传导细胞外信号,调控着细胞的生长、分化、炎症、凋亡、癌化、肿瘤细胞的侵袭和转移等多种生理活动过程。
MAPK通路参与了许多疾病的发展,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、肌萎缩性侧索硬化(ALS),在癌症、免疫及神经退行性疾病的治疗中发挥了重大作用。
MAPK通路转导过程MAPK家族在哺乳动物细胞中3个经典转导通路:MAPK(ERK)、C-Jun N末端kinse/应激激活蛋白激酶(JNK/SAPK)和p38激酶。
每个与MAPK相关的级联反应由不少于三种酶串联激活:MAPK激酶激酶(MAPKK)、MAPK 激酶(MAPKK)和MAPK激酶(MAPK)。
MAPK通路被多种细胞外和细胞内刺激激活,包括肽生长因子、细胞因子、激素和各种细胞应激源。
在ERK信号通路中,ERK1/2被MEK1/2激活,而MEK1/2被Raf激活。
Raf被Ras-GTPase激活,其激活是由表皮生长因子受体等RTKs诱导的。
JNK和p38 MAPK信号通路被不同类型的细胞应激激活。
JNK路径由JNK(一种MAP2K(如MKK4(SEK1)或MKK7))和MAP3K(如ASK1、TAK1、MEKK1或MLK3)组成。
在p38通路中,p38被MKK3或MKK6激活,这些MAP2K被JNK通路中功能相同的MAP3K激活。
MAPK信号通路图Selumetinib (AZD6244) 606143-52-6 MEK1 14 nM *RafAZ 628 878739-06-1 无细胞BRAF,BRAFV600E105 nM *p38 MAPK*JNK。
丝裂原活化蛋白激酶
FUS3和KSS1的鉴别: • 刺激激活的条件不同
FUS3 — 信息素
• 表达不同
KSS1 — 缺乏氮源
FUS3 — 单倍体细胞中
KSS1 — 单倍体细胞和双倍体细胞中
• 对浸润生长的调节作用
FUS3 — 抑制 KSS1 — 刺激
(四)细胞壁重构通路
• 酵母的生长依赖于
有效的细胞壁重构
• PKC1:MKKKK
在高渗透压条件下
• Sho1 感受高渗透
• Sho1激活Ste11
• Pbs2发挥支架蛋白 的作用 • Pbs2含有多聚脯氨 酸富集区
3. 裂殖酵母菌中的渗透压感受通路和 应激通路
环境应激时激活2个相关的MAPK通路
• WIK/WIS/SPC1通路
• WIN1/WIS/SPC1通路
(在渗透压应激时起主要作用)
生长因子、细胞因子、射线、渗透压
MAP3K、MEKK MAP2K、MEK ERK, JNK/SAPK, p38, ERK5/BMK 转录因子、蛋白激酶、细胞骨架蛋白等
四、MAPK的激活
MAPK激活机制的发现 重要的实验观察: • 20世纪80年代,观察到当GF刺激时, Tyr被磷酸化的主要蛋白为42kDa • 佛波酯醇刺激时,产生同样的蛋白 • 胰岛素RTK催化Ser/Thr蛋白激酶 • 胰岛素刺激,产生Thr和Tyr双磷酸化的 42kDa蛋白
• MAPK通路模式
• MAPK的激活 • MAPK信号转导通路间的关系
一、MAPK 信号通路的成员
MAPK是信号从细胞表面→核内的重 要转递者。 已鉴定的 (据1999的统计): MAPK激酶激酶 (MKKK) 14种
MAPK激酶 (MKK)
MAPK
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MAPK (MAP Kinase)亚族:
ERK2 ERK1 ERK4 ERK3 ERK5 JNK 2 JNK 3
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JNK 1
8
JN K 2 JN K 3
JN K 1
p38β p38α p38δ p38γ
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二、MAPK的蛋白结构
(一)MAPK的一级结构 苏氨酸磷酸化位点与其他蛋白激酶同
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四、MAPK的激活
MAPK激活机制的发现 重要的实验观察:
• 20世纪80年代,观察到当GF刺激时, Tyr被磷酸化的主要蛋白为42kDa
• 佛波酯醇刺激时,产生同样的蛋白
• 胰岛素RTK催化Ser/Thr蛋白激酶
• 胰岛素刺激,产生Thr和Tyr双磷酸化的 42kDa蛋白
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2
本章主要内容: • MAPK 信号通路的成员 • MAPK的蛋白结构 • MAPK通路模式 • MAPK的激活 • MAPK信号转导通路间的关系
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3
一、MAPK 信号通路的成员
MAPK是信号从细胞表面→核内的重 要转递者。
已鉴定的 (据1999的统计):
MAPK激酶激酶 (MKKK) 14种
真核细胞蛋白激酶超家族区分标志之一 • 家族成员之间具有较高的同源性
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12
哺乳动物MAPK
MAPK
其他名称
与ERK2的 同一亚族成员 同源性% 序列相似性%
ERK1 p44 MAPK
88
ERK2 p42 MAPK 100
ERK3α p62 rat ERK3 43
100
ERK3β human ERK3 42
源,酪氨酸磷酸化位点是MAPK独特的。 磷酸化位点的三肽模体 — TXY ERK和ERK5 — TEY
p38 — TGY
JNK — TPY
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10
医学课2 • 各亚族L12长度不同 • 活化唇 (activation lip) • 各亚族都具有12个保守亚区 —
62
p38 δ SAPK4
42
64
ERK5 BMK1
51
ERK7
41
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14
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15
(二)MAPK的二级结构和超二级结构
以ERK2为例
N端域 — 主要由β折叠和2个α螺旋组成 (1~109和320~358位氨基酸残基)
C端域 — α螺旋,含磷酸化唇和MAPK插 入,催化环(Arg-147~152)
(110~319位氨基酸残基)
交界处的裂隙 — ATP结合位点
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(三)MAPK的空间结构特征 大体结构:非常相似
底物结合口袋的结构特征:
无活性时被阻断,有活性时暴露出。
ATP结合位点的结构特征:
大小、形状、疏水性和电荷等不同
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26
五、酵母MAPK通路 酿酒酵母 — 已鉴定出5条 • 单倍体的交配途径 • 浸润性生长通路 • 细胞壁重构通路 • 双组分渗透压感受器通路 • Sho1渗透压感受器通路
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(一)酵母菌中MAPK模式的组成和作用 酿酒酵母:4种MKKK 4种MKK 6种MAPK 其中,4种参加明确的5种MAPK通路 2种 (SMK1, YKL161C)参加未知 的MAPK通路 3个成员通过与支架蛋白结合而联在一起
MAPK激酶 (MKK)
7种
MAPK
12种
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4
MKKK(MAP Kinase Kinase Kinase) 亚族:
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5
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6
MKK (MAP Kinase Kinase)亚族:
MKK4
MKK6
MKK
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MKK3 MKK7 M EK5 M EK2 M EK1 7
第九章
丝裂原活化蛋白激酶 信号转导通路
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1
丝裂原活化蛋白激酶
(mitogen-activated protein kinase,MAPK) • Ser/Thr蛋白激酶 • 受细胞外刺激而激活 • 在所有真核细胞中高度保守 • 通路组成 — 三级激酶模式 • 调节多种重要的细胞生理/病理过程
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(二)单倍体酵母与交配有关的通路
• 酿酒酵母的2种交配型(单倍体): a细胞型和 α细胞型
• 2种性信息素:a因子和 α因子 • 7次跨膜受体:Ste3和 Ste2 • 异三聚体G蛋白:
Gpa1 — α亚基 Ste4 — β亚基 Ste18 — γ亚基
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磷酸基团结合位点: 4个保守位点
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三、MAPK通路模式
刺激 M KKK M KK M APK 反应底物
生长因子、细胞因子、射线、渗透压
MAP3K、MEKK MAP2K、MEK E R K , J N K /S A P K , p 3 8 , E R K 5 /B M K 转 录 因 子 、 蛋 白 激 酶 、 细 胞 骨 架 蛋 白 等
74
JNK1 SAPKγ
40
87
JNK2 SAPK α
41
100
JNK3 SAPK β
40
88
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哺乳动物MAPK
MAPK
其他名称
与ERK2的 同一亚族成员 同源性% 序列相似性%
ERK2 p42 MAPK 100
p38 α p38 CSBP
50
100
p38 β
p38 -2
47
75
p38 γ ERK6 SAPK3 44
23
MAPK的激活机制 • 活性部位位于两个折叠域的界面 • 是通过Thr和Tyr的双位点同时磷酸化 而被激活
例:ERK2 — Tyr-185 , Thr-183 pY185 — 解除L12对底物结合的阻断
• MAPK是Pro指导的蛋白激酶
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25
对于ERK2来说,其底物的一般保守性 序列为 Pro-X-Ser/Thr-Pro • 活化环中Tyr-185 和Thr-183的磷酸化, 引起该环重新折叠,与Arg结合位点相 互作用 • 酸性氨基酸替代,不导致组成性活化 • MAPK的点突变不影响其活性
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Ste2 receptor
酿 酒 ste: 酵 不育基因
母 Ste5: 的 支架蛋白 交 配 Ste12: 通 转录因子
路
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支架蛋白 ( Scaffold protein) 其主要功能是将其他蛋白质结合在一 起,促进它们相互作用。 • 将细胞信号通路中的各种信号分子结 合在一起,形成复合物 • 起生理性隔室化的效应,从而防止该通 路与其他通路发生交联 • 含有许多蛋白结合域