Mitogeeni on mikä tahansa aine, joka käynnistää mitoosi- tai solujakautumisprosessin. Usein mitogeenit ovat proteiineja – yhdisteitä, jotka koostuvat aminohappomolekyyleistä ja jotka helpottavat biokemiallisia reaktioita organismeissa. Mitogeeneja esiintyy usein immunologian alalla, koska ne ovat tärkeitä signaalinsiirtoreittien indusoimisessa. Nämä reitit ovat organismin prosesseja, joissa biokemialliset “signaalit” siirretään solun ulkopuolelta sen sisälle aiheuttaen muutoksen solun sisällä. Yksi tällainen reitti, mitogeeniaktivoitu proteiinikinaasi (MAPK), voi joskus mutatoitua ja johtaa syöpään.
Kun solussa tapahtuu mitoosi, se jakautuu kahteen tytärsoluun, jotka ovat identtisiä keskenään. Vaiheissa solu jakautuu siten, että yksi kopio geneettisestä materiaalista annetaan kullekin tytärsolulle ja noin puolet emosolun sytoplasmasta – neste solun sisällä. Mitoosiprosessi sallii solun toistaa itsensä. Mitogeeni toimii vuorovaikutuksessa solukalvon, solua ympäröivän kirjekuoren kanssa ja stimuloimalla mitoosiin johtavaa reaktiota.
Immunologiassa mitogeenejä voidaan käyttää stimuloimaan lymfosyyttien eli valkosolujen mitoosia – soluja, jotka suojaavat isäntäorganismia tunkeutuvilta bakteereilta tai viruksilta. Lymfosyyttien mitoottista kykyä voidaan käyttää testinä sen määrittämiseksi, toimiiko immuunijärjestelmä oikein. Jos mitogeeni lisätään ja lymfosyytit eivät reagoi jakautumalla, immuunijärjestelmän katsotaan olevan heikentynyt.
Mitogeeneillä on myös merkitystä solunjakautumista välittävissä signaalinsiirtoreiteissä, mukaan lukien MAPK -reitti. Kun solunulkoisen ympäristön mitogeeni sitoutuu solukalvon reseptorielementtiin, sen aiheuttama kemiallinen muutos laukaisee aktiivisuuden muissa solun molekyyleissä. Näiden molekyylien ja proteiinien vuorovaikutus luo signaaliketjun, joka lopulta tuottaa MAPK: n, proteiinin, joka helpottaa solujen jakautumista ja muita prosesseja.
Jos signaalinsiirtoreitin komponentti muuttuu – esimerkiksi jos jokin proteiineista on epämuodostunut – reitillä voi olla haitallisia seurauksia organismille. Esimerkiksi MAPK -reitin uskotaan olevan tekijä syövän kehittymisessä. Syöpä lisääntyy hallitsemattomalla nopeudella ja muodostaa kasvaimen, joka vaikuttaa muihin kehon kudoksiin. Virheellisesti toimiva proteiini MAPK -reitillä voi saada polun stimuloimaan solujen jakautumista hallitsemattomalla tavalla ilman pysähtymistä, mikä johtaa kasvaimen kehittymiseen.