MAPK信号通路
mapk 通路 巨噬细胞极化靶基因-概述说明以及解释
![mapk 通路 巨噬细胞极化靶基因-概述说明以及解释](https://img.taocdn.com/s3/m/2ba5497fa22d7375a417866fb84ae45c3b35c29f.png)
mapk 通路巨噬细胞极化靶基因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述巨噬细胞是一类重要的免疫细胞,它在机体的免疫反应中起到至关重要的作用。
当机体遭受到外部的病原微生物入侵或者组织发生损伤时,巨噬细胞会被激活并参与炎症反应和免疫应答过程。
巨噬细胞的活化状态或者称为巨噬细胞极化状态是决定巨噬细胞生物学功能和效应的一个关键因素。
MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)通路作为一条重要的信号转导通路,能够参与许多生物学过程的调节。
在巨噬细胞中,MAPK 通路的活化和调控对巨噬细胞极化以及其所参与的免疫反应至关重要。
巨噬细胞的极化状态可以分为经典型(M1型)和替代型(M2型)两种。
经典型巨噬细胞具有较强的细菌杀伤能力和炎症介导作用,而替代型巨噬细胞则主要参与组织修复和抗炎反应。
巨噬细胞极化状态的调节和维持涉及到众多的靶基因。
这些靶基因在不同类型的巨噬细胞中表达水平和功能有所差异,在巨噬细胞极化过程中发挥着重要的调控作用。
因此,对巨噬细胞极化靶基因的深入研究能够帮助我们更好地理解巨噬细胞功能的调控机制,并有望为免疫相关疾病的治疗提供新的策略和思路。
本文将重点介绍MAPK通路在巨噬细胞极化中的作用以及巨噬细胞极化靶基因的重要性。
通过对相关文献的综述和整理,希望能够全面系统地呈现出MAPK通路与巨噬细胞极化的关系,为进一步的研究提供理论依据和启示。
同时,也希望本文能够为深入理解巨噬细胞的功能和免疫调控机制提供有益的参考。
1.2文章结构【1.2 文章结构】本文分为引言、正文和结论三部分,结构如下:1. 引言该部分首先对文章的研究主题进行概述,简要介绍MAPK通路和巨噬细胞极化的背景和重要性。
接着,详细说明文章的目的,即探讨MAPK 通路在巨噬细胞极化中的作用以及巨噬细胞极化靶基因的重要性。
2. 正文正文部分分为两个子部分:MAPK通路的概念和作用,以及巨噬细胞极化的概念和机制。
线粒体未折叠蛋白反应-mapk信号通路
![线粒体未折叠蛋白反应-mapk信号通路](https://img.taocdn.com/s3/m/8b6da14fb42acfc789eb172ded630b1c59ee9ba8.png)
线粒体未折叠蛋白反应-mapk信号通路下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!线粒体未折叠蛋白反应-Mapk信号通路在细胞生物学领域备受关注。
基于ROS—MAPK信号通路探讨桃叶珊瑚苷抗心肌纤维化作用
![基于ROS—MAPK信号通路探讨桃叶珊瑚苷抗心肌纤维化作用](https://img.taocdn.com/s3/m/0eadd5e4294ac850ad02de80d4d8d15abe2300e1.png)
基于ROS—MAPK信号通路探讨桃叶珊瑚苷抗心肌纤维化作用一、心肌纤维化的机制心肌纤维化是由于心肌细胞受到损伤或慢性刺激而产生的一种病理性的纤维化过程,主要由胶原蛋白的沉积和成纤维细胞的增殖所致。
在心肌损伤或者长期受到不同因素的刺激下,心肌细胞内的氧自由基(ROS)生成增加,进而激活一系列的信号通路,最终导致纤维芽细胞(Fibroblast)的增殖和胶原蛋白的合成,从而形成纤维化巢。
抑制ROS的生成和减轻纤维芽细胞的增殖,成为治疗心肌纤维化的重要策略之一。
二、ROS—MAPK信号通路ROS是一类高活性的氧化物质,在心肌纤维化的病理过程中扮演着重要的角色。
ROS通过激活细胞内的信号转导通路,尤其是MAP激酶信号通路(MAPK),进而促进纤维芽细胞的增殖和胶原蛋白的合成。
MAPK包括ERK1/2、JNK和p38三大家族,它们在心肌纤维化的发生过程中都起到了重要的作用。
抑制ROS—MAPK信号通路的激活,可以有效地抑制心肌纤维化的发生。
三、桃叶珊瑚苷的抗心肌纤维化作用桃叶珊瑚苷是一种从桃叶珊瑚中提取的药物成分,其具有多种药理活性,包括抗氧化、抗炎和抗纤维化等作用。
最近的研究表明,桃叶珊瑚苷对心肌纤维化具有一定的抑制作用。
实验结果显示,桃叶珊瑚苷可以显著降低纤维芽细胞的增殖和胶原蛋白的合成,从而减轻心肌纤维化的程度。
四、桃叶珊瑚苷抗心肌纤维化的作用机制最近的研究发现,桃叶珊瑚苷可以通过抑制ROS—MAPK信号通路来发挥其抗心肌纤维化的作用。
具体来说,桃叶珊瑚苷可以降低细胞内ROS的生成,进而抑制MAPK信号通路的激活。
实验证明,桃叶珊瑚苷可以显著降低ERK1/2、JNK和p38的磷酸化水平,从而减轻纤维芽细胞的增殖和胶原蛋白的合成。
桃叶珊瑚苷还可以上调抗氧化酶的表达,增强细胞的抗氧化能力,进一步抑制ROS的生成和MAPK信号通路的激活。
第九章MAPK信号转导通路
![第九章MAPK信号转导通路](https://img.taocdn.com/s3/m/e23fa1201fb91a37f111f18583d049649b660e98.png)
• MAPK是Pro指导的蛋白激酶
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
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
(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
(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 • MKK1和MKK2的
重叠作用意义不清
(五)渗透压感受器和应激通路 酿酒酵母的2种渗透压感受器: • “双组分”渗透压感受器 低渗透压条件下激活 • 膜渗透压感受器 高渗透压条件下激活 • 2种渗透压感受器对MAPK通路的调节 作用不同
在心肌细胞 A-Raf → MEK1 → ERK1/2
在PC细胞 B-Raf → MEK1 → ERK1/2
3. ERK1/2蛋白激酶的作用底物及灭活 • 底物的保守性磷酸化位点模体为 Pro-Lue-Ser/Thr-Pro • 底物蛋白 — 胞质蛋白: p90S6K 、cPLA2 、EGF 受体 细胞骨架: MAP1、2 、4 、Tau 转录因子:Elk-1, Ets-1, Sap1a, c-Myc等 • 灭活: MKP-1, -3, -4
[药学]第九章MAPK信号转导通路
![[药学]第九章MAPK信号转导通路](https://img.taocdn.com/s3/m/936fe10a2af90242a895e58d.png)
核输出序列 ( NES )
MEK1 NES 激酶域 富含Pro域 D域
• MEK1和MEK2的上游调节因子 — Raf、RTK、非RTK、GPCR 在转化细胞: Ras → Raf1 → MEK1 → ERK1/2 在心肌细胞 A-Raf → MEK1 → ERK1/2 在PC细胞 B-Raf → MEK1 → ERK1/2
在低渗透压条件下 • Sln1 是有活性的 • Ssk1是无活性的 • HOG1也无活性 在高渗透压条件下 • Sln1 是无活性的 • Ssk1是有活性的 • HOG1也有活性
2. Sho1依赖的渗透压感受器 Sho1:跨膜蛋白渗透压感受器 结构 :4个跨膜区 + C-末端胞质区 ( 含SH3域)
100 50 47 44 42 51 41
100 75 62 64
(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)
• 减数分裂
• 双层膜的原孢子壁包裹单层核膜的4个单倍体 • 从原孢子壁的双层间隙沉积孢子壁。
孢子壁的组成:共4层: 第一、二层:同植物细胞壁
第三层:孢子特异性的结构
聚乙酰氨基葡糖 + 聚氨基葡萄糖 第四层:电子密集层 双酪氨酸包被
从以上酵母MAPK通路的研究中看到: • MAPK通路是一个连续的蛋白激酶激
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
MAPK信号通路
![MAPK信号通路](https://img.taocdn.com/s3/m/1015a250a76e58fafbb0033e.png)
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)。
mapk信号转导通路
![mapk信号转导通路](https://img.taocdn.com/s3/m/3c2ac1692e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e297.png)
“mapk信号转导通路”资料合集目录一、MAPK信号转导通路在肝细胞癌中的作用研究二、MAPK信号转导通路在肝细胞癌中的作用研究三、糖肾平胶囊对STZ诱导糖尿病肾病大鼠肾脏保护及其对TGF1p38MAPK信号转导通路的影响四、MAPK信号转导通路与神经损伤研究进展五、P,pDDE诱导ROS在线粒体和MAPK信号转导通路中的作用六、P38MAPK信号转导通路在大蒜素诱导THP1细胞凋亡中的作用七、MAPK信号转导通路中ERK、JNK和P38在大鼠肝脏缺血再灌注和缺血后处理中表达的变化八、MAPK信号转导通路及凋亡蛋白在子痫前期中的研究MAPK信号转导通路在肝细胞癌中的作用研究肝纤维化动物实验模型的研究进展肝纤维化是一种常见的慢性肝病,其特征是肝脏中胶原蛋白的过度积累。
为了更好地研究肝纤维化的发病机制和寻找有效的治疗方法,建立动物实验模型是至关重要的。
本文将综述近年来肝纤维化动物实验模型的研究进展。
一、肝纤维化动物实验模型概述肝纤维化动物模型主要用于模拟人类肝纤维化的发生和发展过程,以便更深入地了解其病理生理机制。
这些模型可以通过不同的方法建立,包括化学物质诱导、基因工程和无菌炎症等。
二、肝纤维化动物实验模型的建立方法1、化学物质诱导模型:通过给动物注射化学物质,如四氯化碳、二甲基亚硝胺等,来诱导肝脏损伤和纤维化。
这种方法操作简单,但化学物质对肝脏的损伤程度和纤维化进程的调控不够精确。
2、基因工程模型:通过基因工程技术,如转基因或基因敲除技术,来改变动物体内相关基因的表达,以模拟肝纤维化的发生。
这些模型具有更好的可控性和可重复性,但制备过程较为复杂。
3、无菌炎症模型:通过向动物体内注射无菌炎症因子,如脂多糖等,来模拟慢性炎症环境下的肝纤维化。
这种方法可以在一定程度上模拟人类肝纤维化的自然病程。
三、肝纤维化动物实验模型的应用肝纤维化动物实验模型在研究肝纤维化的发病机制、药物筛选和评价等方面具有广泛的应用。
CHPF通过激活MAPK信号通路影响非小细胞肺癌的增殖和凋亡
![CHPF通过激活MAPK信号通路影响非小细胞肺癌的增殖和凋亡](https://img.taocdn.com/s3/m/a466f41edc36a32d7375a417866fb84ae55cc349.png)
CHPF通过激活MAPK信号通路影响非小细胞肺癌的增殖和凋亡CHPF通过激活MAPK信号通路影响非小细胞肺癌的增殖和凋亡肺癌作为全球最常见的恶性肿瘤之一,严重危害着人类健康。
尽管在治疗方面取得了一些进展,但仍然存在一定的局限性和挑战。
因此,寻找新的治疗靶点和策略对于非小细胞肺癌的治疗非常迫切和重要。
近年来,MAPK信号通路被证实在肿瘤发生和发展中起着关键作用。
该信号通路参与调节细胞的增殖、分化、凋亡等生物学过程,对于维持正常细胞生理功能至关重要。
然而,在某些情况下,MAPK信号通路的异常激活会导致肿瘤的产生和恶化。
CHPF(Chondroadherin-like Protein),作为一种新型的细胞外基质蛋白质,最近的研究表明,它在非小细胞肺癌中起到了调控MAPK信号通路的重要作用。
通过激活MAPK信号通路,CHPF能够影响肺癌细胞的增殖和凋亡。
首先,CHPF的过表达与非小细胞肺癌患者的预后密切相关。
一项研究发现,CHPF在非小细胞肺癌组织中的表达水平较正常组织明显升高。
另外,CHPF的高表达与肿瘤的分期、转移和复发等重要临床指标密切相关。
这些结果暗示着CHPF可能在非小细胞肺癌中发挥着重要的作用。
进一步的研究表明,CHPF通过激活MAPK信号通路来调控肺癌细胞的增殖。
MAPK信号通路主要包括ERK、JNK和p38三个重要的分子级联反应。
实验结果显示,CHPF可以增强ERK、JNK和p38的磷酸化水平,从而促进非小细胞肺癌细胞的增殖。
此外,抑制MAPK信号通路可以部分逆转CHPF对肺癌细胞增殖的促进作用。
此外,CHPF还通过调节MAPK信号通路影响肺癌细胞的凋亡。
凋亡是一种细胞程序性死亡方式,在肿瘤的治疗中具有重要意义。
实验结果显示,CHPF能够抑制MAPK信号通路的激活,并增加肺癌细胞的凋亡率。
进一步的分子机制研究表明,CHPF 可能通过调节Bcl-2家族和Caspase家族等凋亡相关基因的表达来实现这一作用。
mapk通路中的mek和erk2蛋白的表达
![mapk通路中的mek和erk2蛋白的表达](https://img.taocdn.com/s3/m/5b58f67130126edb6f1aff00bed5b9f3f90f72c2.png)
Mapk通路中的Mek和Erk2蛋白的表达在细胞的生物学中,MAPK(线粒体分裂激活蛋白激酶)通路被认为是一种极为重要的信号传导通路,它参与了许多细胞的基本生物学过程,例如细胞的增殖、分化、凋亡和应激反应。
而在MAPK通路中,Mek和Erk2蛋白是扮演着重要角色的两个关键因子。
Mek蛋白与Erk2蛋白是MAPK通路中的两个重要蛋白,它们都是激酶蛋白,能够通过磷酸化反应调控其他蛋白的活性。
Mek蛋白是Erk2蛋白的上游激酶,它能够磷酸化Erk2蛋白,从而触发Erk2蛋白的活化。
Mek/Erk通路的活化与许多疾病的发生发展密切相关,因此对Mek和Erk2蛋白的表达情况进行全面评估,对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
Mek和Erk2蛋白的表达水平受多种因素的调控。
在正常情况下,Mek和Erk2蛋白的表达水平能够在一定范围内维持稳定。
但是在一些疾病状态下,Mek和Erk2蛋白的表达水平可能会发生异常改变。
许多肿瘤细胞中Mek和Erk2蛋白的表达水平常常升高,这种异常的表达情况与肿瘤细胞的异常增殖和侵袭能力密切相关。
在研究Mek和Erk2蛋白表达的过程中,科学家们发现了许多与其表达相关的调控因子。
一些miRNA能够通过抑制Mek和Erk2蛋白的表达来调控细胞的增殖和凋亡等生物学过程。
而在肿瘤治疗方面,一些靶向Mek和Erk2蛋白的药物也已经被研发出来,并在临床上取得了一定的疗效。
Mek和Erk2蛋白的表达水平对于细胞的生物学过程及疾病的发生发展具有重要影响。
科学家们在不断深入地研究Mek和Erk2蛋白表达的调控机制,并致力于开发靶向Mek和Erk2蛋白的药物,以期能够更好地治疗相关疾病。
总结回顾:Mek和Erk2蛋白作为MAPK通路中的重要蛋白,在细胞的生物学过程和疾病的发生发展中发挥着重要作用。
对于Mek和Erk2蛋白的表达情况进行全面的评估和深入的研究,将有助于我们更好地理解细胞信号传导的机制,为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
拟南芥中MAPKKK基因家族的结构特征及其功能
![拟南芥中MAPKKK基因家族的结构特征及其功能](https://img.taocdn.com/s3/m/b52ce086f021dd36a32d7375a417866fb84ac010.png)
拟南芥中MAPKKK基因家族的结构特征及其功能拟南芥(Arabidopsis thaliana)是被广泛研究的一种模式植物,由于其基因组的完整性和简单性,被广泛用于研究植物基因和代谢的调控机制。
MAPK(Mitogen-activated protein kinase)信号通路是一种典型的3层级的蛋白质信号转导通路,包括MAPKKK(MAPK kinase kinase)、MAPKK(MAPK kinase)和MAPK。
在植物中,MAPK信号通路对于植物生长发育、胁迫响应和逆境适应等生理过程具有至关重要的作用。
MAPKKK是MAPK信号通路的起始点,是该信号通路的重要调控节点之一。
拟南芥中共有80多个MAPKKK基因,这些基因的共同作用对植物的所有生理过程发挥重要作用。
本文将简单探讨拟南芥中MAPKKK基因家族的结构特征及其功能。
MAPKKK基因家族的结构特征拟南芥中MAPKKK基因家族的共同特征为它们都含有一个或多个N端S/T激酶结构域,这种结构域是MAPKKK的标志之一,在MAPKKK中起到激活MAPK的作用。
S/T激酶结构域通常包含20~30个氨基酸,它与MAPKK结构域相互作用,使得MAPKK呈现出高度的选择性,进而激活特定的MAPK信号通路。
MAPKKK基因家族含有多个亚型,例如MEKK、RAF、ZIK、TAO、YODA、ANP1/2等,在功能上也有所不同。
调研表明,MEKK、RAF、ZIK亚型在动物中有特定的功能。
而在植物中,MEKK、RAF、YODA、ANP1/2这些MAPKKK亚型被发现与植物的生长发育、生物逆境响应等生理过程紧密相关。
MAPKKK基因家族的功能由于MAPKKK在MAPK信号通路中扮演重要的角色,因此MAPKKK也参与了包括生长发育、非生物胁迫和生物逆境响应等各种生理过程。
下面将分别从这三个角度对MAPKKK的功能进行解读。
1. 生长发育早在1997年,瑞典科学家就已经通过红外成像技术发现,拟南芥中的MAPKKK YODA 对于植物的生长发育起到了重要的调控作用。
抗氧化相关的信号通路
![抗氧化相关的信号通路](https://img.taocdn.com/s3/m/abbbf09532d4b14e852458fb770bf78a65293a2b.png)
抗氧化相关的信号通路
抗氧化相关的信号通路包括以下几个方面:
1. Nrf2-Keap1 通路:Nrf2(核因子 E2 相关因子 2)是一种转录因子,它在细胞抵御氧化应激和维持内环境稳定方面起着关键作用。
在正常情况下,Nrf2 与 Keap1(kelch 样ECH 相关蛋白 1)结合,使其处于失活状态。
当细胞受到氧化应激时,Keap1 与 Nrf2 解离,Nrf2 得以活化并转移到细胞核,诱导一系列抗氧化基因的表达。
2. MAPK 通路:丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路是一个重要的信号转导通路,参与细胞增殖、分化和应激反应等过程。
其中,ERK(细胞外信号调节激酶)、JNK(c-Jun N 端激酶)和 p38 MAPK 通路与抗氧化应激密切相关。
这些通路的激活可以诱导抗氧化酶的表达,增强细胞的抗氧化能力。
3. PI3K-Akt 通路:磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)-Akt 通路在细胞生长、存活和代谢等方面起着重要作用。
该通路的激活可以促进抗氧化酶的表达,并抑制氧化应激诱导的细胞凋亡。
4. AMPK 通路:AMP 活化蛋白激酶(AMPK)是一种能量感受器,在细胞能量代谢中起着关键作用。
当细胞内能量水平降低时,AMPK 被激活,进而调节一系列与能量代谢和抗氧化相关的基因表达。
这些信号通路在抗氧化应激中起着重要的调节作用,它们的活化或抑制可以影响细胞的抗氧化能力,进而影响细胞的存活和功能。
信号通路9—MAPK Signaling
![信号通路9—MAPK Signaling](https://img.taocdn.com/s3/m/e9a7af41be23482fb4da4c9f.png)
信号通路9—MAPK Signaling订阅号APExBIO图▲ MAPK信号通路图丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK, MAP kinase)是一种对丝氨酸,苏氨酸和酪氨酸特异的蛋白激酶(即丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶)。
由于MAPK是培养细胞在受到生长因子等丝裂原刺激时被激活而被鉴定的,因而得名。
MAPKs参与引导细胞反应至各类刺激物,如有丝分裂原,渗透压,热休克和促炎细胞因子。
MAPKs调节多种细胞功能,包括增殖,基因表达,分化,有丝分裂,细胞存活和凋亡。
MAPKs仅在真核生物中发现。
MAPKs属于CMGC(CDK / MAPK / GSK3 / CLK)激酶组。
CDK相关程度最大。
MAPK链由3类蛋白激酶组成:上游激活蛋白→MAPK激酶激酶(MAPKKK)→MAPK激酶(MAPKK)→MAPK,通过依次磷酸化将上游信号传递至下游应答分子。
经典的MAPK通路激活开始于细胞膜,在这里,小GTP酶和各种蛋白激酶磷酸化并激活MAPKKK(MAP kinase kinase kinase,MAP3K或MKKK,MAPK激酶激酶)。
随后,MAPKKK直接磷酸化MAPKK(MAP kinase kinase,MAP2K 或MKK,MAPK激酶),MAPKK一旦被激活就会磷酸化并激活MAPK。
MAPK 的激活导致特异性MAPK激活蛋白激酶(MAPKAPK,MAPK-activated protein kinase)的磷酸化和活化,例如RSK,MSK或MNK家族成员和MK2/3/5。
MKKK的4个亚族已得到鉴定:A. Raf亚族。
研究的最为透彻,包括B-Raf、A-Raf、Raf1。
B. MEKK亚族。
由4种MEKK构成:MEKK1~MEKK4。
C. 第三个亚族:ASK1和Tpl2。
D. 第四个亚族与上述三个有较大不同,它包括MST(mammalian sterile 20-like)、SPRK、MUK(MAPK upstream kinase)、TAK1,以及相关程度最小的MOS (molony sarcoma oncoprotein)。
MAPK级联激活信号通路
![MAPK级联激活信号通路](https://img.taocdn.com/s3/m/dba93cd15fbfc77da269b15b.png)
MAPK级联激活信号通路丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是一组能被不同的细胞外刺激,如细胞因子、神经递质、激素、细胞应激及细胞黏附等激活的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶。
MAPK信号通路是利用逐级磷酸化过程将信号放大传至细胞核内,调节转录因子的活性,调控相应基因的表达,进而引起细胞反应的一类重要信号系统。
MAPK级联激活是多种信号通路的中心,参与到细胞的分裂、分化、凋亡等多种生命过程,且在一些骨关节组织炎症,癌细胞转移等病症中发挥关键性作用。
MAPK信号转导是以3 级激酶级联激活的方式进行的,如图所示,首先MAPKKK受有丝分裂原刺激磷酸化而激活,在此基础上MAPKKK转而磷酸化激活MAPKK,最后由MAPKK磷酸化MAPK,使其活化,完成信号放大和传递。
这是一种从酵母到人类都保守的三级激酶模式,信号最终被传递到细胞核,调节转录因子和相关酶的活性,参与细胞增殖、分化、转化及凋亡的调节,并与炎症、肿瘤等多种疾病的发生密切相关。
MAPK家族的信号通路主要包括细胞外信号调控的蛋白激酶(ERK)、c- Jun N端激酶(JNK)、P38MAPK以及ERK5四条途径。
ERK、JNK、P38、ERK5可以由不同的信号激活,形成不同的转导通路,激活各不相同的转录因子,介导不同的生物学效应,但这几条通路存在广泛的“cross talk”,从而导致通路间产生相互协同或抑制作用。
如在骨关节炎软骨损伤病症中,JNK、P38、ERK5协同参与细胞内的信号转导,介导软骨细胞的增殖和肥大分化,导致软骨钙化和骨赘的形成,最终形成骨关节炎。
从上个世纪开始,对细胞内信号转导通路的研究就已被广泛关注,有关细胞信号转导研究的技术和方法也是层出不穷,如免疫沉淀,RNA干扰,蛋白质组学,ELISA等,都可以用来检测信号转导过程中差异表达的信号分子以及关键蛋白的磷酸化。
Cloud-Clone Corp.已研发了针对MAPK级联激活信号通路的各种蛋白抗体,且研发出多种MAPK家族蛋白的ELISA 试剂盒供广大研究者选择使用。
《MAPK信号通路》课件
![《MAPK信号通路》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1f8d45725b8102d276a20029bd64783e08127d7d.png)
MAPK信号通路的未来研究方向
展望MAPK信号通路研究的未来发展方向,如新 的治疗策略。
介绍不同类型的信号通路以及其特点,如可逆性和特异性。
MAPK信号通路的简介和意义
深入解析MAPK信号通路的重要性和生物学意义。
2. MAPK信号通路的基本结构
MAPK信号通路的基本组成
描述MAPK信号通路的核心组成部分,包括激酶 级联和信号传导蛋白。
MAPK信号通路的基本功能
阐明MAPK信号通路的主要功能,如调控细胞增 殖和细胞周期。
MAPK信号通路和肿瘤
探讨MAPK信号通路在肿瘤发 生和发展中的作用。
MAPK信号通路和心血管 疾病
解释MAPK信号通路与心血管 疾病的关系,如心肌梗死。
MAPK信号通路和神经系 统疾病
阐述MAPK信号通路在神经系 统疾病中的作用,如阿尔茨海 默病。
6. 总结与展望
MAPK信号通路的重要性
总结MAPK信号通路在细胞生物学中的重要作用。
《MAPK信号通路》PPT 课件
Mitogen-activated protein kinase (MAPK)信号通路是细胞内一种重要的信号 传导机制,参与调控细胞生长、分化和凋亡等多种生理过程。
1. 信号通路概述
信号通路的基本概念
讲解信号通路的定义和基本概念,解释其在细胞内的作用。
信号通路的分类和特点
1 MAPK信号通路的
负反馈调控
解释MAPK信号通路中 如何通过负反馈回路维 持平衡。
2 MAPK信号通路的
正反馈调控
探究MAPK信号通路中 正反馈回路的作用和调 控机制。
3 MAPK信号通路的
其他调控机制
介绍MAPK信号通路中 的其他调控方式,如交 叉调控和信号通路交互 作用。
mapk signaling pathway的表型-概述说明以及解释
![mapk signaling pathway的表型-概述说明以及解释](https://img.taocdn.com/s3/m/4bce35f31b37f111f18583d049649b6648d709bd.png)
mapk signaling pathway的表型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述Mapk (Mitogen-activated protein kinase)信号通路是一种重要的细胞信号传导途径,能够调节细胞的生长、分化、存活以及细胞的代谢等过程。
通过一系列的激酶级联反应,Mapk信号通路可以将外部的刺激转化为细胞内的生物学响应。
这种信号通路在许多生命过程中发挥着关键作用,例如发育、组织再生、免疫应答以及细胞的应激反应等。
在Mapk信号通路中,MAPK激酶被磷酸化激活,并通过磷酸化下游靶点分子来传递信号。
其中包括ERK (Extracellular signal-regulated kinase)、JNK (c-Jun NH2-terminal kinase)以及p38 MAPK等重要的成员。
这些成员可以被细胞表面的受体激活,以及其他的内部信号分子的激活。
Mapk信号通路在细胞发育和生理过程中发挥着重要的调控作用。
它参与细胞增殖、分化和凋亡的调节,对于组织发育以及器官形成具有重要作用。
此外,Mapk信号通路还参与细胞代谢、细胞周期调控以及基因表达等多个生物学过程。
除了在正常生理过程中的重要作用外,Mapk信号通路在疾病中也扮演着重要角色。
它在多种疾病的发生和发展过程中起到关键性的调控作用。
例如,某些突变体或过度激活的Mapk信号通路成员可能导致细胞的恶性转化、肿瘤形成以及侵袭转移等。
此外,Mapk信号通路还与中风、炎症和神经退行性疾病等疾病的发生密切相关。
总而言之,Mapk信号通路在生命过程中扮演着重要角色。
它参与调节细胞的生长、分化和存活,并在疾病的发生和发展中发挥关键作用。
对于深入了解Mapk信号通路的功能及其在疾病中的作用机制,可以为疾病的治疗和预防提供重要的理论基础。
未来的研究将重点关注Mapk信号通路的调控网络、相互作用以及其潜在的药物靶点,以期为疾病治疗的开发提供新的途径。
文章结构部分主要介绍整篇文章的组织结构和各个章节的主要内容。
mapk 信号通路细胞生长基因
![mapk 信号通路细胞生长基因](https://img.taocdn.com/s3/m/b88f081bdc36a32d7375a417866fb84ae45cc33a.png)
MAPK 信号通路与细胞生长基因引言细胞生长是维持生物体正常生理功能和发展的基本过程之一。
在细胞内,信号通路对于调控细胞生长起着至关重要的作用。
其中,MAPK(Mitogen-ActivatedProtein Kinase)信号通路是一个广泛参与细胞生长的重要途径。
本文将深入探讨MAPK信号通路在细胞生长基因调控中的作用。
MAPK 信号通路概述MAPK信号通路是一种高度保守的细胞信号传导途径,参与调控多种细胞生理过程,如细胞增殖、分化、凋亡、应激反应等。
该通路包括MAPK激酶、MAPK激酶激活酶(MAPKK)和MAPKK激酶(MAPKKK)三个级联的激酶。
MAPK激酶家族主要包括ERK (Extracellular Signal-Regulated Kinase)、JNK(c-Jun N-terminal Kinase)和p38 MAPK等。
MAPK信号通路的激活通常由外界刺激物诱导,如生长因子、细胞因子、压力等。
刺激物的结合会导致MAPKKK的活化,进而激活下游的MAPKK和MAPK。
激活的MAPK 可以磷酸化一系列细胞生长相关的转录因子、激酶和其他蛋白质,从而调控细胞生长。
MAPK 信号通路与细胞生长基因细胞生长基因是在细胞生长过程中发挥关键作用的基因。
MAPK信号通路通过调控细胞生长基因的表达和活性,对细胞生长起到重要的调控作用。
转录因子的调控MAPK信号通路能够通过磷酸化和激活多个转录因子,从而调控细胞生长基因的转录活性。
其中,ERK信号通路在细胞生长中起着重要作用。
ERK激酶可以磷酸化和激活转录因子Elk-1和c-Fos,进而促进细胞生长相关基因的转录。
此外,ERK信号通路还能够磷酸化和激活其他转录因子如c-Myc、c-Jun等,进一步调控细胞生长基因的表达。
细胞周期调控基因MAPK信号通路也参与细胞周期的调控。
细胞周期是细胞从分裂到再分裂的周期性过程,包括G1期、S期、G2期和M期。
MAPK信号通路与肺纤维化发病机制的研究进展
![MAPK信号通路与肺纤维化发病机制的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/604486af80c758f5f61fb7360b4c2e3f57272586.png)
1 2 JNK 信 号 通 路
JNK 通 路 调 节 各 种 生 理 过 程, 包 括
炎症反应、细胞分化、细 胞 增 殖、 细 胞 死 亡、 细 胞 存 活 和
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
· 1430 ·
国际呼吸杂志 2018 年 9 月第 38 卷第 18 期 I
t
ogen
a
c
t
i
va
t
ed p
r
o
t
e
i
n
k
i
na
s
ek
i
na
s
ek
i
na
s
e, MKKK)、 MAPK 激 酶 (mi
t
ogen
-
a
c
t
i
va
t
edp
r
o
t
e
i
nk
i
na
s
ek
i
na
s
e, MKK) 和 MAPK, 三 级 激
酶依次激活,越来越 接 近 细 胞 核, 依 次 被 指 定 为 从 上 游 到
s
tc
ommonpu
lmona
r
n
t
e
r
s
t
i
t
i
a
ld
i
s
e
a
s
eandoneo
f
yf
yi
t
he mo
s
ts
e
ve
r
er
e
sp
i
r
a
t
o
小分子抑制剂、激动剂、拮抗剂--MAPK通路
![小分子抑制剂、激动剂、拮抗剂--MAPK通路](https://img.taocdn.com/s3/m/2ec0f67e4b35eefdc8d33369.png)
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。
《MAPK信号通路》课件
![《MAPK信号通路》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/6598fe6c3069a45177232f60ddccda38366be15e.png)
MAPK信号通路与PI3K、JAK-STAT等其他信号通路相互作用,共同调节细胞的生长。
MAPK信号通路在细胞发育中的作用
MAPK信号通路对细胞分化的调控
01
MAPK信号通路通过调节特定基因的表达,促进细胞
的分化。
MAPK信号通路的级联反应与细胞发育
02 MAPK信号通路的级联反应能够传递并放大外部刺激
在疾病治疗中的应用前景
精准医疗
通过检测MAPK信号通路相关基因的突变或表达水平,可以为患者提供个性化的精准治 疗方案。
靶向治疗
针对MAPK信号通路中的关键蛋白,可以开发出具有靶向性的药物,提高治疗效果并降 低副作用。
在未来研究中的展望和挑战
01
深入探索MAPK信号 通路的调控机制
随着研究的深入,有望发现更多与 MAPK信号通路相互作用的蛋白和调 控因子,进一步揭示其调控机制。
PART 05
MAPK信号通路的调控机 制
REPORTING
酶促降解的调控
酶促降解是MAPK信号通路中重要的调控方式之一,通过降解MAPK的磷 酸化形式,可以终止信号的传递。
酶促降解主要通过蛋白酶体和溶酶体等途径实现,其中蛋白酶体主要降解 全长的蛋白质,而溶酶体则主要降解蛋白质的磷酸化形式。
酶促降解的调控对于维持细胞内稳态具有重要意义,可以防止信号过度传 递对细胞造成损害。
2023
REPORTING
PART 03
MAPK信号通路在细胞生 长、发育和分化中的作用
MAPK信号通路在细胞生长中的作用
MAPK信号通路对细胞生长的调控
MAPK信号通路通过调节细胞周期、细胞分裂和细胞大小,控制细胞的生长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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(1 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。
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)。
ERKs为脯氨酸导向的丝,苏氨酸激酶,可以磷酸化与脯氨酸相邻的丝,苏氨酸。
在丝裂原刺激后,ERKs接受上游的级联反应信号,可以转位进入细胞核。
因此,ERKs不仅可以磷酸化胞浆蛋白,而且可以磷酸化一些核内的转录因子如c-fos、c-Jun、Elk-1、c-myc和ATF2等,从而参与细胞增殖与分化的调控。
另外,ERK还可以磷酸化ERKs通路的上游蛋白如NGF受体、SOS、Raf-1、MEK等,进而对该通路进行自身的负反馈调节。
还有研究发现,ERKs可磷酸化胞浆内的细胞骨架成份,如微管相关蛋白MAP-1、MAP-2和MAP-4,参与细胞形态的调节及细胞骨架的重分布。
最近,国外学者又新克隆出ERK5及其上游激酶MEK5,这条MAPKs信号通路可被H2O2及高渗刺激活,2,,其底物为c-Myc。
通过分子生物学技术发现还有ERK3 Kinase,ERK3及ERK4两条通路存在,但目前对其激活信号、底物及生物学意义还不清楚。
1(2 JNK,SAPK通路 c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)又被称为应激活化蛋白激酶(stress-activated protein kinase,SAPK),是哺乳类细胞中MAPK的另一亚类。
目前,从成熟人脑细胞中已克隆了10个JNK异构体,它们分别由JNK1、JNK2和JNK3基因编码,3,,分子量46 000的JNK1和分子量55 000的JNK2在各种组织细胞中广泛表达,而JNK3选择性在脑细胞中表达。
JNK,SAPK信号通路可被应激刺激(如紫外线、热休克、高渗刺激及蛋白合成抑制剂等)、细胞因子(TNFα,IL-1)、生长因子(EGF)及某些G蛋白偶联的受体激活。
外界刺激可通过Ras依赖或非Ras依赖的两条途径激活JNK,小分子G蛋白Ras超家族的成员之一Rho可能也是JNK激活的上游信号,4,,Rho蛋白Rac及cdc42的作用可能是与p21激活的丝,苏氨酸激酶PAK结合,使其自身磷酸化而被激活,而活化的PAK进一步使JNK激活。
已有研究证实,双特异性激酶JNK Kinase(JNKK)是JNK,SAPK的上游激活物,包括MKK4(JNKK1)、MKK7(JNKK2),其中MKK7,JNKK2可特异性地激活JNK,5,,而MKK4则可同时激活JNK1和p38。
JNKK的上游激活物为MEKK,MEKK1在体外过表达时可激活MEK,但MEKK1在体内高度选择性地磷酸化MKK4,从而激活JNK,6,。
MEKK2也可通过MKK4激活JNK和p38。
JNK,SAPK接受上游信号被激活后,可以进一步使核内的转录因子c-Jun氨基末端63及73位的丝氨酸残基磷酸化,进而激活c-Jun而增强其转录活性,7,。
c-Jun氨基末端的磷酸化还可以促进c-Jun,c-Fos异二聚体及c-Jun同二聚体的形成,这些转录因子可以结合到许多基因启动子区AP-1位点,增加特定基因的转录活性。
此外,JNK,SAPK激活后还可以使转录因子Elk-1和ATF2发生磷酸化,并使其转录活性增强。
1(3 p38MAPK通路 p38 MAPK是1993年由Brewster等人在研究高渗环境对真菌的影响时发现的,8,。
以后又发现它也存在于哺乳动物的细胞内,也是MAPKs的亚类之一,其性质与JNK相似,同属应激激活的蛋白激酶。
目前已发现p38MAPK有5个异构体,分别为p38α(p38)、p38β1、p38β2、p38γ、p38δ。
其分布具有组织特异性:p38α、p38β1、p38β2在各种组织细胞中广泛存在,p38γ仅在骨骼肌细胞中存在,而p38δ主要存在于腺体组织。
研究证实,p38MAPK通路的激活剂与JNK通路相似。
一些能够激活JNK的促炎因子(TNFα、IL-1)、应激刺激(UV、H2O2、热休克、高渗与蛋白合成抑制剂)也可激活p38,此外,p38还可被脂多糖及G,细菌细胞壁成分所激活。
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p38,9,。
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。
不同的p38异构体对同一刺激可有不同的反应,IL-1对p38的激活明显强于p38β,TNF1-α使p38活性达到高峰的时间明显短于使p38β达到高峰的时间,10,。
不同的异构体对底物的作用也具有选择性,p38 β2对ATF2的磷酸化作用明显强于p38,p38γ可以磷酸化ATF2,但却不能激活MAPKAP-K2和MAPKAP-K3,11,;不同的异构体与不同的上游激酶偶联,MKK6可以激活p38α、p38β2、p38γ,而MKK3仅能激活p38α、p38γ。
2 并行的MAPKs 信号通路在细胞信号转导中的协调作用在真菌中,并行的MAPKs信号通路在细胞信号转导中并无相互作用,其每一条MAPKs通路都是相对独立的,通常不与其它通路发生交联。
能够维持这种相对独立的机制是由于存在着支架蛋白(如STE5),它可将外界信号激活的细胞信号通路中的各个信号分子结合到一起,形成复合物,起到生理性隔室化的效应,从而防止这条通路与其它通路发生交联,12,。
对真菌说来,不同的MAPKs通路调节不同的生理过程;对于同样的刺激,几条并行的通路并不同时被激活;其中一条通路若出现突变,也不影响其它通路的信号传递。
研究表明,哺乳类细胞也可通过多种机制维持其每一条MAPKs信号通路信号转导的特异性。
一条通路中的各信号分子可以直接形成复合物,如MEK1与Ras、Raf-1,13,可形成复合物,每一信号分子的空间构象通常是其相互识别的基础,如Raf-1、MEK仅识别它们的天然底物MEK及ERK,而变性的ERK则不能被识别。
晚近,Schaeffer和Whitmarsh等人报告在哺乳类细胞中也存在着类似于真菌的支架蛋白,如MP1(MEK Partner 1)可以特异性与MEK1和ERK1形成复合物并促进其活化,14,,而JIP-1(JNK interacting protein-1)可以特异性与MKK7和JNK形成复合物并促进其活化,15,。
但是,在哺乳类细胞中并行的MAPKs信号通路对细胞信号转导具有更为复杂的协调作用。
同一刺激,可同时激活几条MAPKs通路,如应激刺激可同时激活ERK、JNK和p38 MAPK三条通路,而EGF可同时激活JNK及ERK二条通路,并行的MAPKs通路之间通过复杂的机制既可相互区别、又能相互调节。
有研究证实,在成纤维细胞中,激活SAPK的刺激可以诱导MKP-1基因的表达,但激活ERK的刺激并无此作用,由于MKP-1可使ERK去磷酸化活性降低,提示这二条通路之间具有相互调控,这一调节机制的存在可使细胞特异地对激活SAPK通路的刺激发生反应,16,。
此外还有学者报告,JNK及ERK均可磷酸化转录因子Elk-1,促进TCF(ternary complex factor)的形成、增加SRE(serum response element)的转录活性,提示SRE是这二条通路的汇合点,表明细胞可对不同的细胞外刺激信号进行整合,最终产生协调的生物学反应,17,。
由此可见,在哺乳类动物细胞中,并行的MAPKs通路相互区别、相互联系,确保了细胞反应的精确性和准确性。
3 MAPKs 的灭活研究体外培养的PC12细胞发现,ERK被细胞外刺激激活后,其活性增高持续时间的长短决定着细胞对刺激的反应形式:ERK的短暂激活可使细胞增殖,而ERK的持续激活可使细胞分化,18,。
因此,MAPKs的灭活与其被激活同样重要,而且也是受到严格调控的。
MAPKs调节位点的苏氨酸及酪氨酸残基被其上级双特异性激酶磷酸化激活,一组双特异性蛋白磷酸酶可使同样位点的苏氨酸及酪氨酸残基去磷酸化,从而灭活MAPKs。
目前已知的双特异性磷酸酶有:MKP-1(CL100)、MKP-2、hvH3、hvH5、PAC-1、MKP-3、Pst-1、Pst-2。
在COS细胞或大鼠胚胎成纤维细胞中表达的MKP-1不仅可阻断血清或TPA对ERK的激活,而且可以阻断激活的Ras及Raf对ERK的激活,在血管平滑肌细胞,MKP-1的反义寡核苷酸可以延长ERK的激活,但对激活的MEK1无影响,COS细胞及T淋巴细胞中,PAC-1的表达可阻断EGF、TPA及T细胞激活剂引起的ERK的激活。