ERK信号转导通路

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ERK信号通路的信号转导调控机制

ERK信号通路的信号转导调控机制

第29卷第1期2009年2月国际病理科学与临床杂志 htt p://www .gjbl .netI nternati onal Journal of Pathol ogy and ClinicalMedicineVol .29 No .1Feb . 2009收稿日期:2008-11-05 修回日期:2008-12-22作者简介:赵明哲,硕士研究生,主要从事磷酸化蛋白质组学和质谱技术的研究。

通讯作者:姜勇,E 2mail:yjiang@fi m mu .com基金项目:国家自然科学基金(30670828,30670829,30572151);国家自然科学基金委员会-广东省人民政府自然科学联合基金(U0632004)。

 Thiswork was supported byNati onalNatural Science Foundati on (30670828,30670829,30572151)and Joint Fund of NSFC with the Guangdong Pr ovincial Government (U0632004).ERK 信号通路的信号转导调控机制赵明哲1,2,刘靖华2,李玉花1,姜勇2(1.东北林业大学生命科学学院发育生物学实验室,哈尔滨150040;2.南方医科大学广东省蛋白质组学重点实验室,广州510515)[摘要] 胞外信号调控激酶(ERK )是发现的第1个丝裂原活化蛋白激酶(MAPK ),它调控多种重要的细胞生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等。

ERK 信号级联反应能够特异地介导广泛的生物学过程,其机制主要是通过信号的反馈调控,与支架蛋白的相互作用,亚细胞定位的改变,在级联反应的每一个环节存在不同功能的多种组分,细胞内非磷酸酶抑制物和G 蛋白等的调控实现的。

[关键词] 激酶; 亚细胞定位; 支架蛋白; 信号调控[中图分类号] R392.4 [文献标识码] A [文章编号] 167322588(2009)0120015205Regul a tory m echan is m s of ERK si gna l tran sducti on pa thwayZ HAO M ingzhe1,2,L IU J inghua 2,L I Yuhua 1,J I A NG Yong2(1.L aboratory of D evelop m ental B iology,School of L ife Science,N ortheast Forestry U niversity,Harbin 150040;2.Guang D ong Provincial Key Laboratory of Functional P roteo m ics,Southern M edical U niversity,Guangzhou 510515,China )[Abstract] Extracellular signal 2regulated kinase (ERK ),the first m it ogen 2activated p r otein ki 2nase (MAPK )t o be identified,contr ols many kinds of i m portant cell bi ol ogical p r ocesses,such as cell p r oliferati on,differentiati on,apop t osis and more .MAPK signal cascade s pecificully regulates vari ous bi o 2l ogical p r ocesses,the mechanis m s of which including regulati on by feedback l oop s,interacti on with s pe 2cific scaffold p r oteins,changes in subcellular l ocalizati on,p resence of multi p le components with distinct functi ons in each tier of the cascade,nonphos phatase inhibit ors of ERK signaling and G p r otein .[Key words] kinase; subcellular l ocalizati on; scaff old p r otein; signal regulati on[I nt J Pathol Clin Med,2009,29(1):0015205] 丝裂原活化蛋白激酶(m it ogen 2activated p r otein kinase,MAPK )是真核生物中广泛存在的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。

ERK信号转导通路对新生大鼠海马神经干细胞增殖的影响_佟雷

ERK信号转导通路对新生大鼠海马神经干细胞增殖的影响_佟雷

解剖科学进展 Progress of Anatomical Sciences 2011 May,17(3):232~235ERK信号转导通路对新生大鼠海马神经干细胞增殖的影响*佟 雷, 王振宇,季丽莉, 佟晓杰(中国医科大学 基础医学院解剖学教研室,辽宁 沈阳 110001) 【摘要】 目的 探讨细胞外信号调解激酶(ERK)信号转导通路在新生大鼠海马神经干细胞增殖中的作用。

方法 体外培养新生大鼠海马神经干细胞,传至第4代后进行单细胞克隆培养并传代。

将培养细胞分为2组,对照组采用神经干细胞培养液进行培养,实验组中在神经干细胞培养液的基础上添加不同浓度的ERK通路抑制剂U0126, Western Blot检测加入细胞中ERK及P-ERK的表达情况, MTT法检测其对神经干细胞增殖的影响。

结果 神经干细胞加入U0126后ERK磷酸化水平明显低于对照组;当U0126浓度为10 M时,细胞的增殖速度较对照组明显降低。

结论 神经干细胞的增殖可能与ERK信号转导通路有关。

【关键词】 神经干细胞;增殖; 细胞外信号调解激酶;新生大鼠【中图分类号】 R743.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-2947(2011)03-0232-04【】【基金项目】高等学校博士学科点专项科研基金(20070159016); 辽宁省自然科学基金(20082097)资助项目*通讯作者(To whom correspondence should be addressed)收稿日期2011-01-13Effect of ERK pathway on the proliferation of neural stem cells ofhippocampus in neonatal rats*TONG Lei, WANG Zhen-yu, JI Li-li, TONG Xiao-jie (Department of Anatomy, College of Basic Medical Sciences, China Medical University, Shenyang 110001, China)【Abstract】 Objective To study the effect of extracellular regulated signal kinase (ERK) pathway on the proliferation of neural stem cells of hippocampus in neonatal rats. Methods The hippocampus of neonatal rat was removed sterilely, neural stem cells (NSCs) were collected and cultured in serum-free medium. The Cell suspension was prepared and single cell clone was performed when the diameter of the fourth passage of the clone sphere was 200μm, the monoclonal cells were passaged and differentiated. NSCs were divided into control group cultured in the NSCs media and experimental group cultured in the mixture of NSCs media and ERK pathway inhibitor (U0126) . The expression of ERK protein was detected by western blot and the proliferation of NSCs was evaluated by MTT. Results The expression of phosphorylate ERK protein in NSCs was lower in the experimental group than control group, the proliferation rate of the NSCs was much lower in the experimental group than control group when the concentration of U0126 reached 10M. Conclusions The proliferation of neural stem cells decreased significantly when ERK signal transduction pathway was inhibited.【Key words】 neural stem cells; proliferation; extracellular regulated signal kinase; neonatal rats神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是中枢化、和凋亡等)的最基本信号途径,在调节细胞的神经系统内具有自我更新和多向分化能力的细胞,生长、分化等过程中起重要作用,可以被生长因可以分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞子、神经营养因子、细胞因子、激素、神经递质等[1, 2][5]等。

erk信号通路

erk信号通路

ERK信号通路简介ERK(Extracellular signal-Regulated Kinase)信号通路是细胞内的一条重要信号传导通路,它参与了多种细胞的生物学过程,包括细胞增殖、分化、存活和凋亡等。

ERK信号通路的激活通过磷酸化级联反应来实现,从外界的信号转导到细胞核内,进而调控基因表达。

本文将详细介绍ERK信号通路的组成、激活机制以及参与的功能。

组成ERK信号通路主要由以下几个组分组成:1.细胞外信号分子:包括细胞外信号分子生长因子(EGF)等,这些分子能够结合细胞表面的受体激活信号通路。

2.受体激活:细胞外信号分子结合细胞表面的受体,激活受体的酪氨酸激酶活性,从而引发信号传导过程。

3.Ras蛋白:受体激活后,Ras蛋白(一种小的GTP酶)被激活,变为Ras-GTP形式,进而激活下游的激酶级联反应。

4.Raf激酶:Ras-GTP能够激活Raf激酶,使其活化,从而引发下游信号传导。

5.MEK激酶:Raf激酶通过磷酸化活化MEK激酶,进一步传递信号。

6.ERK激酶:MEK激酶通过磷酸化活化ERK激酶,ERK激酶被激活后进入细胞核,调控基因表达。

激活机制ERK信号通路的激活是通过一系列磷酸化级联反应来实现的。

下面是ERK信号通路的激活机制:1.信号分子结合受体:细胞外的信号分子(如EGF)能够结合细胞表面的受体,激活受体的酪氨酸激酶活性。

2.Ras的活化:受体激活后,Ras蛋白被激活,变为Ras-GTP形式,并释放关联的GDP,从而激活下游信号传导。

3.Raf的激活:Ras-GTP能够激活Raf激酶,使其活化。

4.MEK的激活:Raf激酶通过磷酸化活化MEK激酶,传递信号。

5.ERK的激活:MEK激酶通过磷酸化活化ERK激酶,进一步传递信号。

6.ERK进入细胞核:激活的ERK激酶可以进入细胞核,调控基因表达,进而影响细胞的生物学过程。

功能ERK信号通路的激活与多种细胞的生物学过程密切相关。

以下是ERK信号通路参与的一些功能:1.细胞增殖:ERK信号通路的激活能够促进细胞的增殖过程。

MAPK/ERK信号转导通路在结肠癌组织中的表达及临床意义

MAPK/ERK信号转导通路在结肠癌组织中的表达及临床意义

院附属红旗医 院普外科手术切 除的 4 0例结肠癌组织 的石 蜡
包埋 标本及其临床资料 , 中男 2 , 1 例 ; 其 8例 女 2 年龄 6 o岁
以上 的 2 2例 ,0岁 以下 的 1 ; 分化癌 1 6 8例 高 2例 , 中分化 癌 1 , 9例 低分化癌 9例。患者 术前 均未做 化疗 、 放疗 , 经 病 均
肠癌 的转移程度、 润深度 以及 分期进展 。 浸
【 关键词 】 细胞 外信 号调节蛋 白激酶 ; 癌 ; 结肠 免疫组化
丝裂原 活化 蛋 白激酶/ 细胞外信号调 节蛋 白激 酶 ( i . Mt o
g n— a t a e r ti ia e e t c l a e u ae r t i i e - ci t d p o en k n s / xr el r r g lt d p oe n k - v a u
并发症少 , 即使发生 亦不 严 重。 ( ) 量轻 而 坚 固, 于进 4质 便 行功能锻炼 。该 固定器设计 比较合理 , 半环式稳定 弓首先保
证钢针可作交叉穿 放 , 到多平 面 固定 , 达 同时便 于在床 头安 放肢体 。弓环 问用 3根螺杆做平 面 3点支 撑 , 连接成 一个可
靠整体 , 克氏针受力可均 匀分布 在整个 支承上 , 其提 供可 使
靠的稳定性 。固定夹在 弓槽 内可 移动 , 避免 因钢针穿 放与交 角不准确所造成安装 困难 。采 用拧旋 螺母进 行骨 断端加 压 调整 , 具有 多功 能性 , 保持稳 定性情况 下适 应加 压 一牵 伸 在 各种需要 。对骨断端加 压或牵 伸 固定 是通过 拧旋 固定稳 定 弓的螺母来实现 , 近心端是 单个稳 定 弓, 因作 用力 与反作 用 力相等 , 拧旋 近心端稳定 弓的螺母 操作 简单 , 同样 可达 到骨

ERK信号转导通路与PDGF-B对大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响

ERK信号转导通路与PDGF-B对大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响
a in o otcs oh mu ce c l a s t fa r mo t s l el i rt .M e h d S aswee r n o y d vd d i t v r u s c n r l r u o i sn to s D rt r a d ml ii e o f eg o p : o t o p,sm— n i og i
Z NG u n— q , C EN a — d ,L in — w n, WA a —mig,HU NG S u HA Ya i H Xio o IJa e NG S n n A h i— c u n, Z ANG Z i ha H h,
HU N hn A GS eg—ca , u. D p r etft aclr u e , f l t o i l G a g ogMei l o ee h o XU To eat n o h Vsu r r A i e H s t u n dn dc lg , m e a S g y f a d pa o i f aC l
tb ih d,a d T r h sn—AG1 9 n D 8 5 r p l d frb o k n D n RK r c p o s e p c iey h — al e s n yp oi 2 5 a d P 9 0 9 we ea pi l c i g P GF a d E e e t r ,rs e t l .T o e o v r c c a r c s mpe e e c l ce n 7 h,1 t n 1 t a rHE s i .T e efc so RK i a ah y a d P a i o i a l sw r ol t d o t t e 4 h a d 2 y f t n h f t fE sd o a e sg l twa n DGF n p r c p o lc e s o e it y e p a i e e o s r e .P F —B a d E e e trb o k r n n on i h p r lsa w r b e v d ma DG n RK1 mRNA w s d tc e y RT—P a ee t d b CR.P C— NA i a c l rs oh mu ce c l sd tce y i n v s u a mo t s l el wa ee td b mmu o i o h mit .Re u t T e e w s n i i c n i e e c s n hs c e s y t r s ls h r a o sg f a t f r n e n i df

Ras Raf Mek Erk信号传导通路在肝细胞癌发生中的概要

Ras Raf Mek Erk信号传导通路在肝细胞癌发生中的概要

・1378・中国肿瘤临床2008年第35卷第23期1Ras/Raf/Mek/Erk信号传导通路与HCC1.1Ras,R删ek/Erk信号传导通路介绍Ras/Raf/Mek/Erk信号通路是由一个小GTP结合蛋白连接活化的受体酪氨酸激酶和胞浆蛋白激酶级联反应。

该通路是“MAPK”众多通路中的一个。

“MAPK”通路的核心包括3种蛋白激酶:1MAP—KKK,是一类丝席氨酸蛋白激酶,Raf为其中重要的一员;2MAPKK,具有磷酸化苏/酪氨酸残基的双特异功能,Mek为其中重要的一员;3MAPK是一类丝/苏氨酸蛋白激酶,Erk即为其中重要的一员HJ。

首先Ras在细胞外信号刺激下,转化为激活型Ras,激活型Ras磷酸化激活Raf,活化了的Raf再激活Mek,Mek经磷酸化最终激活Erk,活化的Erk人核,启动相应转录子的转录[引。

Raf激酶借此将细胞外刺激信号传至细胞内,引起一系列细胞反应,从而调控细胞增殖、分化、凋亡、转移等功能№】。

包括HCC在内的多种肿瘤中均检测到该通路的异常激活。

一项研究结果显示肝硬变患者和HCC患者样本中Raf-1及其下游基因Mek、Erk的表达均上调;蛋白印迹分析显示91.2%的肝硬变患者和100%的HCC患者均有活化型Raf-1的过度表达,其中HCC 患者中Raf-1的表达水平明显高于肝硬变患者的表达水平"]。

这些研究结果提示Raf-1信号传导系统的异常激活在HCC发生过程中起着重要作用。

因此对Ras/Raf/Mek/Erk信号通路在HCC发生过程中作用的研究,可以为开发HCC的新疗法提供潜在的理论基础。

1.2Ras/R刎Mek/Erk信号传导通路在HCC中的作用Ras/Raf/Mek/Erk信号通路的异常激活与HCC 的发生及恶性进展关系密切。

首先,慢性乙肝、丙肝病毒感染,慢性酒精中毒,长期摄入含黄曲霉毒素B1的食物等病原因子均可导致肝细胞膜表面生长因子如EGF、VEGF、PDGF—B及相应的膜受体过度表达,过度表达的生长因子通过自分泌及旁分泌的方式与肝细胞表面的同源受体结合陋一j,受体酪氨酸激酶(如EGFR、VEGFR发生羧基端过度磷酸化,磷酸化的酪氨酸区域作为载体蛋白如SEM一5、SOC一1的停泊位点,这些载体蛋白募集鸟苷酸转换因子如SOS—l至细胞膜上,在那里它们通过刺激Ras—GDP转换为Ras—GTP从而导致Ras激酶过度活化阳・m]。

ERK信号通路介导丝裂原诱导USP22综述

ERK信号通路介导丝裂原诱导USP22综述

ERK信号通路摘要:胞外信号调控激酶(ERK)是发现的第1个丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) ,它调控多种重要的细胞生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等。

关键词:ERK;USP22;肿瘤;蛋白表达丝裂原活化蛋白激酶(mitogen2activated p rotein kinase,MAPK)级联是细胞内广泛存在的丝/苏氨酸蛋白激酶超家族,是将细胞质的信号传递至细胞核并引起细胞核发生变化的重要物质。

目前在人类已鉴定了4条MAPK途径:细胞外信号调节蛋白激酶( extra cellular signal-regulated p rotein kinase, ERK)途径, C2Jun基末端激( c-Jun N2terminal kinase, JNK) /应激活化蛋白( stress-activated p rotein kinase, SAPK)途径, ERK5 /大丝裂素活化蛋白激酶1 ( big MAP MAP kinase, BMK1 ) 途径和p38MAPK(p38 mitogen activated p rotein kinases, p38MAPK)传导途径【1】。

胞外信号调控激酶(ERK)是发现的第1个丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),它调控多种重要的细胞生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等【2】。

1ERK信号通路的组成及转导Ras/Raf /MEK/ERK 是ERK 通路的主要途径。

Ras是一条多肽链组成的单体蛋白,其分子质量为21 kD (1 D = 1 u) ,具有内源性GTP酶活性,可催化GTP分解为GDP。

Raf是分子质量为40~75kD的丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶,为一种MAP3K,有A2Raf,B2Raf和Raf21 3种同工酶。

MEK(MAP kinase kinase ) 属于MAP2K家族成员, 有MEK1和MEK2两种亚型,分子质量分别为44 kD和45 kD,能够磷酸化酪氨酸/苏氨酸( Tyr/Thr)残基,其作用是磷酸化并激活下游底物ERK1 /2。

ERK通路

ERK通路

ERK通路Ras/Raf/MEK/ERK途径是最重要的信号转导途径之一,不仅因为它涉及到调节细胞的多种生理功能,还有它在多种疾病的发病机制及病理生理过程中发挥着重要的作用,甚至在我们的行为反应和认知方面如学习、记忆等都起着关键的作用。

因此了解该信号转导过程中上游蛋白和各种激酶的激活机制,才能了解生命活动中的一些基本的生理机制和过程,才能寻找针对性的治疗措施。

尽管对于该途径中的一些细节问题如Raf在细胞膜上的具体激活机制及自身反馈机制等仍不明了,但目前已有人开始通过抑制该途径上的一些蛋白质或激酶活性来找到治疗疾病的药物及方法。

相信在今后的几年中,对ERK通路在体内的作用机制将会阐明得更清楚,从而在疾病的预防和治疗过程中发挥更大的作用。

The organisation and function of the Ras–Raf–MEK–ERK pathway. This animation was created in collaboration with the authors by the editorial team of Expert Reviews in Molecular Medicine, and is based on the model presented in Figure 2 (fig002wkg). It summarises the current consensus of the organisation and function of the Ras–Raf–MEK–ERK pathway using epidermal growth factor (EGF) as a paradigm. The binding of EGF induces receptor dimerisation and autophosphorylation (P) on tyrosine residues. These phosphotyrosines function as docking sites for signalling molecules including the Grb2–SOS complex, which activates the small G-protein Ras by stimulating the exchange of guanosine diphosphate (GDP) for guanosine triphosphate (GTP). Thisexchange elicits a conformational change in Ras, enabling it to bind to Raf-1 and recruit it from the cytosol to the cell membrane, where Raf-1 activation takes place. Raf-1 activation is a multi-step process that involves the dephosphorylation of inhibitory sites by protein phosphatase 2A (PP2A) as well as the phosphorylation of activating sites by PAK (p21rac/cdc42-activated kinase),Src-family and yet unknown kinases. Activated Raf-1 phosphorylates and activates MEK(MAPK/ERK kinase), which in turn phosphorylates and activates extracellular-signal-regulated kinase (ERK). The interaction between Raf-1 and MEK can be disrupted by RKIP (Raf kinase inhibitor protein; not shown). The whole three-tiered kinase cascade is scaffolded by KSR (kinase suppressor of Ras). Activated ERK has many substrates in the cytosol [e.g. cytoskeletal proteins, phospholipase A2, and signalling proteins including tyrosine kinase receptors, oestrogen receptors, SOS, signal transducer and activator of transcription proteins (STATs) and others (Refs 10, 11)]. ERK can also enter the nucleus to control gene expression by phosphorylating transcription factors such as Elk-1 and other Ets-family proteins. Grb2, growth-factor-receptor-binding protein 2; SOS, ‘son of sevenless’; SRF, serum response factor.1.Ras-Raf-MEK-ERK信号通路概览This figure shows the general signaling events involving the Ras± Raf±MEK±ERK pathway after receptor binding. Shc, Cbl, and Grb representadaptor molecules; SOS is a GTP exhange factor. Receptor engagement results in the recruitment of adaptor molecules and activation of the GTP exchange factor, which in turn activates Ras, resulting in the sequential activation of the Raf, MEK, and ERK kinases. Additional regulation of the pathway is provided by several Y kinases (JAK and Src family of Y kinases), as well as S/T kinases (PKC, KSR, and PKA). The activation of the signaling pathway results in phosphorylation of several enzymes, as well as transcription factors. AC, adenylcyclase; cPKC, conventional PKC; DAG, diacylglycerol; ER, endoplasmic reticulum; ERF, transcription factor member of the Ets family; Gp, G-protein; nPKC, novel PKC; PLP, phospholipase P; SM, sphingomyelin; Smase, sphingomyelinase.2.Ras-Raf-MEK-ERK信号通路抗凋亡的作用.This figure displays possible points of interaction among the Ras-Raf-MEK-ERK pathway and apoptosis.The activation of caspases results in the cleavage of proteins involved in cell survival, such as Raf-1, Cbl, MEKK1, Pak, FAK, GAP, and Akt, as well as nucleases, which results in DNA cleavage. TF, transcription factor3.Ras-Raf-MEK-ERK信号通路和细胞周期调控元件的相互作用.The Ras-Raf-MEK-ERK pathway activation results in the activation of transcription factors that induce the transcription of several cell cycle regulatory molecules. The activation of the pathway also results in phosphorylation of certain cell cycle regulatory molecules. U2, U3, enzymes responsible for ubiquitinization。

MAPK ERK信号通路图及简介

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。

细胞信号转导通路在癌症中的作用

细胞信号转导通路在癌症中的作用

细胞信号转导通路在癌症中的作用癌症是指人体内细胞癌变并且不受控制的生殖组织疾病,发生越来越普遍,治疗方法也越来越多样化。

其中一个非常重要的治疗方法就是针对细胞信号传递通路进行治疗。

细胞信号传递通路是细胞内外信息传递的重要机制,扮演着细胞增殖、分化、凋亡等生命过程的调控者。

细胞中的许多信号传递通路都与肿瘤的形成和进展密切相关。

本文主要介绍、探索细胞信号转导通路在癌症中的作用。

一、PI3K/Akt信号通路PI3K/Akt信号通路是细胞信号转导通路的一个重要组成部分,被认为是诱导癌症进展的关键。

PI3K是细胞中主要的磷脂酰肌醇3-激酶,它能够通过水解细胞内磷脂酰肌醇二磷酸,合成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3),从而促进肿瘤细胞的增殖和生长。

Akt是PI3K/Akt信号通路的下游效应分子,能够抑制细胞凋亡并促进细胞生长。

在许多类型的肿瘤中,PI3K/Akt信号通路均存在活跃性变化,从而促进肿瘤的发生、进展和耐药性的形成,并增加患者的死亡率。

近年来,许多针对PI3K/Akt信号通路的治疗方法得到了不断的发展,如PI3K抑制剂、Akt抑制剂、mTOR抑制剂等,这些治疗方法对于肿瘤细胞的增殖和生长产生了很好的抑制作用。

二、Wnt/β-catenin信号通路Wnt/β-catenin信号通路是细胞内生长信号的重要传递途径,也是许多肿瘤细胞的激活路径。

当Wnt分泌并结合到细胞膜受体复合物时,复合物的信号传递途径会激活分子效应器β-catenin,从而促进肿瘤细胞的增殖和分化。

许多肿瘤细胞都存在Wnt/β-catenin信号通路的拓扑异常,导致肿瘤细胞的恶性转化和发展。

抑制Wnt/β-catenin信号通路是治疗肿瘤的一种有效方法,近年来,有关治疗Wnt/β-catenin信号通路的新型药物和治疗方法的研发也得到了相应的进展。

三、MAPK/ERK信号通路MAPK/ERK信号通路是细胞信号转导通路的重要分支之一,可以被多种生长因子、细胞因子、转录因子等刺激,从而对细胞增殖、存活、分化等过程产生影响。

erk信号通路的信号转导调控机制

erk信号通路的信号转导调控机制

erk信号通路的信号转导调控机制
ERK信号通路是细胞内重要的信号传导通路,对细胞的生长、
增殖、分化和存活起着关键作用。

ERK(Extracellular signal-regulated kinase)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它可以通过一
系列的信号传导调控机制影响细胞的生理功能。

ERK信号通路的激活通常是由细胞外的生长因子或其他刺激物
质引发的。

当这些刺激物质结合到细胞膜上的受体时,会触发一系
列的生物化学反应,最终导致ERK的激活。

这种激活过程通常涉及
到多个蛋白激酶和磷酸化酶的参与,最终导致ERK的磷酸化和激活。

一旦ERK被激活,它会进入细胞核并调控转录因子的活性,从
而影响基因的表达。

这些基因可能涉及到细胞周期调控、增殖、细
胞凋亡等多个生物学过程。

此外,ERK信号通路还可以通过调控细
胞的线粒体功能、细胞骨架和细胞间连接等方式影响细胞的生理功能。

ERK信号通路的异常激活与多种疾病的发生和发展密切相关,
例如癌症、炎症性疾病等。

因此,对ERK信号通路的调控机制进行
深入研究,有望为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。

总之,ERK信号通路作为细胞内重要的信号传导通路,其信号转导调控机制对细胞的生理功能具有重要影响,对其进行深入研究有助于揭示疾病发生的机制,并为相关疾病的治疗提供新的思路和途径。

MAPK/ERK信号转导通路与学习记忆

MAPK/ERK信号转导通路与学习记忆

细胞生物综述MAPK/ERK信号转导通路与学习记忆丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是多种细胞外信号从细胞表面传导到细胞内的重要传递者。

细胞外信号调节激酶(ERK)包括ERKl和 ERK2,又称p44 MAPK和p42 MAPK,相对分子质量分别为4400和4200,是MAPK家族中的重要成员。

ERK最初被认为和细胞的生长、发育、分化有关,然而在已经不需要增殖和分化的成熟神经元中发现仍然有大量ERK上游调控子和下游靶蛋白存在,因此人们开始探索ERK的其他作用。

1997年English和Sweatt首次发现了ERK和长时程增强(LTP) 效应的关系,他们采用ERK上游激酶的抑制剂PD 098059阻止了ERK 的激活,同时也显著阻止了海马CA1区LTP 的诱导。

该发现随后又被其他研究小组证实并扩展,从而确定ERK与LTP的关系。

大量研究表明,LTP和学习、记忆过程密切相关,被许多学者命名为“学习、记忆的突触模型”,因此确定了ERK与学习、记忆的关系。

1 MAPK/ERK三级级联反应及与学习记忆的关系MAPK/ERK信号转导通路采用高度保守的三级激酶级联传递信号即Raf/MEK/ERK,活化的Raf使MEKⅧ亚区的两个丝氨酸磷酸化而激活,MEK 激活后使 ERK的苏氨酸和酪氨酸双位点磷酸化而激活。

研究表明,经水迷宫训练后的大鼠,背侧海马CA1/CA2区ERK被激活,使用PD098059抑制背侧海马 MAPK/ERK级联反应则磷酸化ERK蛋白(即活性形式)含量降低,并且长期空间记忆的形成受损。

海马内注入PD098059的大鼠精细定位信息受损。

利用转基因方法使小鼠前脑MEK1突变而突变的MEK1仍然能够和ERK相互作用,但却不能使它激活,这些小鼠表现为空间参考记忆及长期关联性记忆受损。

另一研究小组发现,利用转基因方法使小鼠脑中的MEK1突变,则这些小鼠海马区ERK活性降低,同时表现出特殊的恐惧性条件反射损害,此为海马依赖性的学习形式之一。

ERK

ERK
2.3 MEK(MAPK/ERK激酶) MEK分为分子量44kD和45kD的MEK1和MEK2两种。Raf被激活后,它的C端催化区能与MEK结合,并使其催化区第Ⅷ亚区中两个Ser磷酸化,从而使MEK激活。MEK属于少有的双重特异性激酶,使Tyr和Thr两个调节位点磷酸化而激活ERK。但MEK如何兼具Tyr和Thr双特异性磷酸化活性目前尚不清楚,不过MEK对ERK的Tyr/Thr双特异性磷酸化具有重要的生理意义,因为ERK信号通路在细胞信号转导网络中处于枢纽地位,任何错误的活化都会对细胞生命活动产生深远的影响,而这种双特异性的识别和激活机制,大大提高了信号转导的准确性,防止了ERK的错误激活。
4 展望 Ras/Raf/MEK/ERK途径是最重要的信号转导途径之一,不仅因为它涉及到调节细胞的多种生理功能,还有它在多种疾病的发病机制及病理生理过程中发挥着重要的作用,甚至在我们的行为反应和认知方面如学习、记忆等都起着关键的作用 。因此了解该信号转导过程中上游蛋白和各种激酶的激活机制,才能了解生命活动中的一些基本的生理机制和过程,才能寻找针对性的治疗措施。尽管对于该途径中的一些细节问题如Raf在细胞膜上的具体激活机制及自身反馈机制等仍不明了,但目前已有人开始通过抑制该途径上的一些蛋白质或激酶活性来找到治疗疾病的药物及方法。相信在今后的几年中,对ERK通路在体内的作用机制将会阐明得更清楚,从而在疾病的预防和治疗过程中发挥更大的作用。
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。 2 ERK途径的上游蛋白及各激酶的激活机制

《2024年ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》范文

《2024年ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》范文

《ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》篇一一、引言乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发生、发展与细胞内信号转导途径的异常密切相关。

ERK(Extracellular Signal-Regulated Kinase)信号转导途径作为细胞内重要的信号传导系统,在乳腺癌细胞的增殖、凋亡以及抗药性等方面起着重要作用。

本文将探讨ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系。

二、ERK信号转导途径概述ERK信号转导途径是一种在细胞内传递信号的重要机制,主要通过细胞膜上的受体将细胞外信号传递至细胞核内,进而影响基因表达和细胞功能。

ERK信号转导途径的激活涉及到一系列的酶促反应,其中涉及到的关键酶包括MAPKKK、MAPKK和ERK等。

三、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖的关系ERK信号转导途径的异常激活与乳腺癌细胞的增殖密切相关。

在乳腺癌细胞中,ERK信号通路的持续激活会导致细胞周期调控基因的表达异常,促进细胞增殖。

此外,ERK信号转导途径还可以通过调节其他与细胞增殖相关的信号通路,如PI3K/AKT通路,进一步促进乳腺癌细胞的增殖。

四、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞凋亡的关系与细胞增殖相反,ERK信号转导途径的异常抑制或过度激活也可能导致乳腺癌细胞的凋亡。

在正常细胞中,ERK信号转导途径通过调节凋亡相关基因的表达,维持细胞的生存。

然而,在乳腺癌细胞中,由于基因突变、染色体异常等因素导致ERK信号转导途径的异常,可能导致细胞凋亡机制的失调,从而促进肿瘤的发展。

五、ERK信号转导途径的调控策略针对ERK信号转导途径在乳腺癌中的作用,研究人员提出了多种调控策略。

首先,通过药物抑制ERK的活性,可以阻断其信号传导,从而抑制乳腺癌细胞的增殖。

其次,通过基因治疗手段恢复或增强ERK信号转导途径的正常功能,可能有助于促进肿瘤细胞的凋亡。

此外,针对ERK信号转导途径的上游和下游分子进行干预,也可能为乳腺癌的治疗提供新的思路。

肿瘤细胞信号转导通路

肿瘤细胞信号转导通路

肿瘤细胞的信号转导通路信号传导通路是将胞外刺激由细胞表面传入细胞内,启动了胞浆中的信号转导通路,通过多种途径将信号传递到胞核内,促进或抑制特定靶基因的表达。

一、MAPK信号通路MAPK信号通路介导细胞外信号到细胞内反应。

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)主要位于细胞浆,很多生长因子所激活,活化后既可以磷酸化胞浆内的靶蛋白,也能进入细胞核作用于对应的转录因子,调节靶基因的表达。

调节着细胞的生长、分化、分裂、死亡各个阶段的生理活动以及细胞间功能同步化过程,并在细胞恶变和肿瘤侵袭转移过程中起重要作用,阻断MAPK途径是肿瘤侵袭转移的治疗新方向。

MAPK信号转导通路是需要经过多级激酶的级联反应,其中包括3个关键的激酶,即MAPK激酶激酶(MKKK)→MAPK激酶(MKK)→MAPK。

(一)MKKK:包括Raf、Mos、Tpl、SPAK、MUK、MLK和MEKK等,其中Raf又分为A-Raf、B-Raf、Raf-1等亚型;MKKK是一个Ser/Thr蛋白激酶,被MAPKKKK、小G蛋白家族成员Ras、Rho激活后可Ser/Thr磷酸化激活下游激酶MKK。

MKK识别下游MAPK分子中的TXY序列(“Thr-X-Tyr”模序,为MAPK第Ⅷ区存在的三肽序列Thr-Glu-Tyr、Thr-Pro-Tyr或Thr-Gly-Tyr),将该序列中的Thr和Tyr分别磷酸化后激活MAPK。

注:TXY序列是MKK活化JNK的双磷酸化位点,MKK4和MKK7通过磷酸化TXY 序列的第183位苏氨酸残基(Thr183)和第185位酪氨酸残基(Tyr185)激活JNK1。

(二)MKK:包括MEK1-MEK7,主要是MEK1/2;(三)MAPK:MAPK是一类丝氨酸/苏氨酸激酶,是MAPK途径的核心,它至少由4种同功酶组成,包括:细胞外信号调节激酶(Extracellular signal Regulated Kinases,ERK1/2)、C-Jun 氨基末端激酶(JNK)/应激激活蛋白激酶(Stress-activated protein kinase,SAPK)、p38(p38MAPK)、ERK5/BMK1(big MAP kinase1)等MAPK亚族,并根据此将MAPK 信号传导通路分为4条途径。

ERK信号转导通路

ERK信号转导通路

ERK信号转导通路在MAPK家族中,ERK是最先被发现并被了解最多的成员。

ERK包括了两种异构体ERKl和ERK2(分别为P44和P42)。

两个磷酸化受体位点即酪氨酸和苏氨酸被谷氨酸残基分隔开来,故其磷酸化位点基序是TEY。

目前认为,P38和JNK属于“应激诱导”的MAPK,而ERK被认为是与细胞增殖、转化和分化相关的MAPK。

ERK级联反应包括典型的3个层次MAPKs的序贯激活过程。

Raf蛋白(MAPKKK)的激活能磷酸化MEKl/2(MAPKK),并使后者激活,从而使随后的ERKl/2(MAPK)发生双重磷酸化而被缉获。

ERK的激活对于Ras诱导的细胞反应、转录因子(如Elkl、cEtsl和c—Ets2)的激活以及激酶(如P90rskl、MNKl和MNK2)的激活是至关重要的。

ERK通路的激活包括了以下3种方式:酪氨酸激酶受体对Ras的激活、Ca2+对Ras的激活以及PKC对ERK通路的激活。

生长因子与细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTK)结合,诱发生长因子受体胞质中的酪氨酸残基自身磷酸化,导致受体二聚体化与活化。

细胞表面的生长因子受体具有募集Grb2和SOS复合物的能力。

SOS在与生长因子受体结合的过程中移位至胞质,并与Ras相互作用,促进Ras 与GTP结合,使Ras活化。

此外,Ca2+可通过不同的作用机制激活Ras蛋白:①通过l型电压依赖性的钙离子通道流人细胞内,经由Src家族蛋白激酶的介导,导致表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸磷酸化,进而通过Shc—Grb2—SOS复合物激活Ras;②通过Ca2+敏感性的Ras鸟嘌呤核苷酸释放因子(Ras—GRF)和Ca2+—钙调蛋白复合物与Ras—GRF结合,通过诱导Ras进行GTP交换而激活Ras;③在大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞中,胞质Ca2+的升高,可诱发酪氨酸磷酸化,激活蛋白酪氨酸激酶(PYK2)。

PYK2与Grb2和SOS形成复合物,同时伴随着Shc的激活。

FAK-ERK信号传导通路

FAK-ERK信号传导通路

咖啡酸苯乙酯靶向调控人结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号通路的研究梁路昌1唐志晗1 李珍发2万剑2薛文1王军1涂宏2何葵2*(1.南华大学湖南衡阳421001;2.衡阳市中心医院湖南衡阳421001)[摘要]目的:探讨咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester,CAPE)对结肠癌HT-29细胞FAK-ERK信号传导通路中相关蛋白表达的作用,寻找其作用靶点,试图阐明CAPE抗肿瘤作用的分子机制。

方法:用不同浓度CAPE处理HT-29细胞,利用Hoechst33258染色法和流式细胞术,检测细胞凋亡的发生。

应用Western-blot法分析不同浓度CAPE对HT-29细胞中FAK、ERK蛋白表达的影响。

结果:Hoechst33258染色发现CAPE作用后凋亡细胞数量增加。

流式细胞仪细胞凋亡率分析显示,0、2.5、5.0、7.5、10μg/ml处理HT-29 细胞24h后,细胞凋亡率上升,呈剂量依赖性。

Western印迹结果显示:在(0-10)μg/ml范围内不同浓度CAPE作用于HT-29细胞24h后,FAK、ERK蛋白表达随CAPE浓度的增加而下调。

结论:CAPE可诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡,其作用机制可能与CAPE 抑制FAK-ERK信号转导通路的激活有关。

[关键词] 咖啡酸苯乙酯;结肠癌细胞HT-29;细胞凋亡;黏着斑激酶;细胞外信号调节激酶;免疫蛋白印迹Caffeic acid phenethyl ester induces growth arrest and apoptosis of HT-29 colon cancer cells by inhibition FAK /ERK signal transductionpathwayLIANG Lu-chang1,TANG Zhi-han1, LI Zhen-fa2, WAN Jian2, XUE Wen1, WANG Jun1, TU Hong2, HEKui 2*(1.Nan-hua University; Hengyang 421001,China;2.The Central Hospital of Hengyang,Hengyang 421001)[Abstract]Objective: To explore the effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on expression of the related proteins in FAK-ERK signal transduction pathway in colorectal carcinoma cell line HT-29, to find out the targets CAPE targeted and to elucidate furtherly the anti-tumor mechanism of CAPE. Methods: The cells of human colorectal carcinoma cell line HT-29 were treated with CAPE at different concentration. Flow cytometry(FCM)and Hoechst33258 staining were used to detect apoptosis. Western blotting analysis was used toevaluate the protein level of FAK-ERK in HT-29 cell treated by CAPE. Results: Hoechst33258 staining showed that apoptosis cells increased after the treatment of CAPE; The results of FCM analysis showed that cell apoptosis rate increased after exposed to CAPE in a dose dependent manner (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10μg/ml ) after 24 h.Western blot analysis showed that the expression of FAK-ERK protein in HT-29 cells was down-regulated with the increase of CAPE concentrations from 0 to10 μg/ml. Conclusions: CAPE can induces the colorectal carcinoma cell line HT-29 apoptosis. The mechanism of the role of CAPE may be suppress FAK-ERK signal transduction pathway activation.[Key words] Caffeic acid phenethyl ester; colorectal cell HT-29; Cell apoptosis; Focal adhesion kinase; Extracellular signal-regulated kinase; western-blot[基金项目] 湖南省科技厅课题项目(S2009F1023)[作者简介] 梁路昌(1985-),男,硕士研究生,研究方向为大肠癌的预防和治疗*通讯作者:何葵,博士,主任医师,E-mail: hekui@CAPE是一种酚类抗氧化剂,是存在于蜂胶中的一种主要活性组份,具有广泛的生物学活性,抗炎、抗肿瘤、免疫调节以及抗氧化等作用[1]。

ERK信号转导通路

ERK信号转导通路

ERK信号转导通路在MAPK家族中,ERK是最先被发现并被了解最多的成员。

ERK包括了两种异构体ERKl和ERK2(分别为P44和P42)。

两个磷酸化受体位点即酪氨酸和苏氨酸被谷氨酸残基分隔开来,故其磷酸化位点基序是TEY。

目前认为,P38和JNK属于“应激诱导”的MAPK,而ERK被认为是与细胞增殖、转化和分化相关的MAPK。

ERK级联反应包括典型的3个层次MAPKs的序贯激活过程。

Raf蛋白(MAPKKK)的激活能磷酸化MEKl/2(MAPKK),并使后者激活,从而使随后的ERKl/2(MAPK)发生双重磷酸化而被缉获。

ERK的激活对于Ras诱导的细胞反应、转录因子(如Elkl、cEtsl和c—Ets2)的激活以及激酶(如P90rskl、MNKl和MNK2)的激活是至关重要的。

ERK通路的激活包括了以下3种方式:酪氨酸激酶受体对Ras的激活、Ca2+对Ras的激活以及PKC对ERK通路的激活。

生长因子与细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTK)结合,诱发生长因子受体胞质中的酪氨酸残基自身磷酸化,导致受体二聚体化与活化。

细胞表面的生长因子受体具有募集Grb2和SOS复合物的能力。

SOS在与生长因子受体结合的过程中移位至胞质,并与Ras相互作用,促进Ras与GTP结合,使Ras活化。

此外,Ca2+可通过不同的作用机制激活Ras蛋白:①通过l型电压依赖性的钙离子通道流人细胞内,经由Src家族蛋白激酶的介导,导致表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸磷酸化,进而通过Shc—Grb2—SOS复合物激活Ras;②通过Ca2+敏感性的Ras鸟嘌呤核苷酸释放因子(Ras—GRF)和Ca2+—钙调蛋白复合物与Ras—GRF结合,通过诱导Ras进行GTP交换而激活Ras;③在大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞中,胞质Ca2+的升高,可诱发酪氨酸磷酸化,激活蛋白酪氨酸激酶(PYK2)。

PYK2与Grb2和SOS形成复合物,同时伴随着Shc的激活。

ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用的开题报告

ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用的开题报告

ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用
的开题报告
一、研究背景
随着临床麻醉的广泛应用,丙泊酚作为静脉麻醉药已被广泛使用。

然而,长期的使用会导致药物依赖性和耐受性等问题。

大鼠作为模型研
究动物已被广泛应用于麻醉依赖的研究中。

ERK信号转导通路在许多行
为处置中扮演着重要的角色,如药物依赖,以及动物行为的调节。

因此,本研究旨在探究ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用。

二、研究内容
1. 研究对象
本研究选取大鼠为实验对象,将其分为两组:正常组和丙泊酚依赖组。

2. 研究方法
a. 建立丙泊酚依赖模型:将大鼠随机分成两组,给予丙泊酚依赖组
注射丙泊酚(10mg/Kg)持续3天建立丙泊酚依赖模型,对正常组注射
等量荷尔蒙生理盐水。

b. 实验组:丙泊酚依赖大鼠将被再次分为两组(n=5),分别被处
理为药物复吸实验组和正常组。

将药物复吸实验组吸氧5分钟/吸入0.75%的丙泊酚,以促进其自行复吸,采集大鼠脑组织。

c. 检测ERK信号转导通路:Western blot检测药物复吸实验组和正
常组的ERK、P-ERK、CREB、P-CREB和p90RSK的表达。

信号分析软件将用于定量数据分析。

通过计算并比较正常组和药物复吸实验组的表达
结果,评估ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用。

三、研究意义
本研究旨在探究ERK信号转导通路在丙泊酚依赖大鼠复吸中的作用,进一步了解丙泊酚依赖的相关机制。

结果有助于为丙泊酚使用的安全性
提供新的研究思路和方向,并为药物依赖的防治提供一定的实验数据支持。

《2024年ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》范文

《2024年ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》范文

《ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系》篇一一、引言在生物学的各个研究领域中,信号转导途径一直扮演着重要的角色。

特别是在乳腺癌等肿瘤细胞中,其核心机制常常涉及多个信号转导通路,尤其是ERK(丝裂原活化蛋白激酶)信号转导途径。

本文将探讨ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖及凋亡的关系,为乳腺癌的深入研究提供理论依据。

二、ERK信号转导途径概述ERK信号转导途径是一种重要的细胞内信号传导机制,主要涉及生长因子受体、酪氨酸激酶等信号的传导过程。

当生长因子等配体与细胞表面的受体结合后,一系列信号转导级联反应启动,其中核心分子是MAP激酶ERK,它在胞内调控下游反应过程,影响细胞生长、增殖、凋亡等生物学行为。

三、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞增殖乳腺癌的发生与发展与细胞的异常增殖密切相关。

在乳腺癌细胞中,ERK信号转导途径异常活跃,激活多种调控蛋白的表达和磷酸化,促进细胞的生长和增殖。

具体而言,生长因子、G蛋白偶联受体等能够通过特定通路与ERK相结合,促进其活性增加。

此时,活化的ERK再与其他转录因子相互作用,调控下游基因的转录和表达,从而促进乳腺癌细胞的增殖。

四、ERK信号转导途径与乳腺癌细胞凋亡与细胞增殖相反,细胞凋亡是细胞死亡的一种形式。

在乳腺癌中,由于多种因素导致细胞凋亡受阻或延迟发生,导致癌细胞数目不断增加。

有研究表明,在正常状态下,细胞内存在的许多促凋亡因子(如某些癌基因、酶类)在一定的信号调节下对细胞的凋亡起作用。

而ERK信号转导途径中的部分活性因子则可能通过影响这些促凋亡因子的表达和功能,抑制细胞的正常凋亡过程。

此外,过度活跃的ERK信号还可能直接激活某些抗凋亡蛋白的表达和功能,进一步促进乳腺癌细胞的存活。

五、研究展望随着对ERK信号转导途径的深入研究,人们逐渐认识到其在乳腺癌发生和发展中的重要作用。

未来研究应关注以下几个方面:一是进一步明确ERK信号转导途径在乳腺癌中的具体作用机制;二是寻找针对该途径的潜在药物靶点;三是研究如何通过调节该途径来有效抑制乳腺癌细胞的增殖和促进其凋亡。

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ERK信号转导通路
在MAPK家族中,ERK是最先被发现并被了解最多的成员。

ERK包括了两种异构体ERKl 和ERK2(分别为P44和P42)。

两个磷酸化受体位点即酪氨酸和苏氨酸被谷氨酸残基分隔开来,故其磷酸化位点基序是TEY。

目前认为,P38和JNK属于“应激诱导”的MAPK,而ERK被认为是与细胞增殖、转化和分化相关的MAPK。

ERK级联反应包括典型的3个层次MAPKs的序贯激活过程。

Raf蛋白(MAPKKK)的激活能磷酸化MEKl/2(MAPKK),并使后者激活,从而使随后的ERKl/2(MAPK)发生双重磷酸化而被缉获。

ERK的激活对于Ras诱导的细胞反应、转录因子(如Elkl、cEtsl和c—Ets2)的激活以及激酶(如P90rskl、MNKl和MNK2)的激活是至关重要的。

ERK通路的激活包括了以下3种方式:酪氨酸激酶受体对Ras的激活、Ca2+对Ras的激活以及PKC对ERK通路的激活。

生长因子与细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTK)结合,诱发生长因子受体胞质中的酪氨酸残基自身磷酸化,导致受体二聚体化与活化。

细胞表面的生长因子受体具有募集Grb2和SOS复合物的能力。

SOS在与生长因子受体结合的过程中移位至胞质,并与Ras相互作用,促进Ras与GTP结合,使Ras活化。

此外,Ca2+可通过不同的作用机制激活Ras蛋白:①通过l型电压依赖性的钙离子通道流人细胞内,经由Src家族蛋白激酶的介导,导致表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸磷酸化,进而通过Shc—Grb2—SOS复合物激活Ras;②通过Ca2+敏感性的Ras鸟嘌呤核苷酸释放因子(Ras—GRF)和Ca2+—钙调蛋白复合物与Ras—GRF结合,通过诱导Ras进行GTP交换而激活Ras;③在大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞中,胞质Ca2+的升高,可诱发酪氨酸磷酸化,激活蛋白酪氨酸激酶(PYK2)。

PYK2与Grb2和SOS形成复合物,同时伴随着Shc的激活。

活化的PYK2通过直接募集Srb2—SOS复合物,或间接通过Shc而激活Ras。

Ras是一种G蛋白,可通过与Grb2—SOS复合物发生相互作用而被激活。

在这一过程中,SOS催化鸟嘌吟二磷酸盐发生转位,从而形成Ras—GTP复合体,使Ras激活,成为具有功能活性的Ras蛋白。

Ras被激活后将Raf募集于细胞膜,随后Raf 发生磷酸化作用和寡聚化作用。

PKC的同工酶也可以磷酸化并激活Raf—1蛋白激酶,使Raf —1发生自身磷酸化。

Raf家族属于MAPKKK,是高度保守的丝氨酸—苏氨酸激酶,通过与Ras蛋白的相互作用而被缉获。

Raf家族成员包括A—Raf、B—Raf和Raf—1(即c—Raf或c—Raf—1)。

每一异构体包括3个保守区域,称为CRl、CR2和CR3。

前面的两个保守区域位于氨基末端,并含有调节Raf催化区域的部分,其激酶区域位于CR3。

Raf被激活后使MEKl/2磷酸化,最终使ERKl/2发生磷酸化而被激活。

激活的ERKl/2转位至核内,通过使P90RSK、MSK以及转录因子ELK—1、Stat3磷酸化而激活转录,引起细胞生长、增殖与分化。

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