Mikä on ERK -fosforylaatio?

Solubiologiassa solunulkoisen signaalin säätelemän kinaasin (ERK) fosforylaatio viittaa signalointireittiin, joka koostuu proteiineista ja entsyymeistä, jotka osallistuvat soluprosesseihin, nimittäin solujen eloonjäämiseen ja apoptoosiin. ERK-fosforylaatio on yksi neljästä mitogeeniaktivoidun proteiinikinaasin (MAPK) signalointireitistä. ERK -fosforylaatiokaskadi aktivoituu, kun tyrosiini (Tys) ja/tai treoniini (Thr) kinaasireseptorimolekyyli aktivoi proteiinikinaasin solun pinnalla. Kun ERK -fosforylaatiosykli ei toimi kunnolla, ERK -aktivoituminen voi tapahtua sopimattomasti ja epänormaaleja ja syöpäsoluja voi kehittyä.

ERK: n fosforylaation perusrooli on solujen eloonjääminen; on kuitenkin näyttöä kuoleman edistävästä roolista tietyissä olosuhteissa solussa. Todisteet ovat osoittaneet, että ERK säätelee solujen eloonjäämistä ja solukuolemaa eli apoptoosia eri kohdissa signalointireittiä. ERK: n aiheuttaman apoptoosin tarkka mekanismi voi esiintyä eri tasoilla, sekä ylä- että alavirtaan fosforylaatiokaskadista. Tutkijat ovat ehdottaneet suhdetta ERK: n solukuoleman roolin ja vammoihin tai aivohalvaukseen liittyvien vaikutusten välillä.

ERK -fosforylaation määrittäminen edellyttää selitystä fosforylaatiokaskadille, johon liittyy kourallinen erittäin spesifisiä entsyymejä ja proteiineja. On olemassa kaksi ERK-reittiä-kinaasi-1 (ERK1) ja kinaasi-2 (ERK2), jotka tunnetaan myös nimellä MAPK3 ja MAPK1. ERK: n aktivointi vaatii kaksinkertaisen fosforylaation Tys: llä ja Thr: llä alkaen Tys -fosforylaatiosta. Fosforylaatio käsittää yhden fosfaattimolekyylin siirtämisen aktiivisesta proteiinikinaasista inaktiiviseen proteiinikinaasiin; energiaa kantava adenosiinitrifosfaattimolekyyli (ATP) lahjoittaa fosfaattimolekyylin. Yhden proteiinikinaasin aktivointi johtaa kunkin seuraavan proteiinikinaasin fosforylaatioon pitkin reittiä, kunnes proteiini aktivoituu ja soluvaste saadaan aikaan.

Eri alkuperää olevat solut tarvitsevat erilaisia ​​proteiineja ja/tai entsyymejä fosforylaatiokaskadin ajamiseen. Jokaiselle aktivoivalle proteiinille on oltava deaktivoiva proteiini. Aktivoivat ja deaktivoivat molekyylit säätelevät olennaisesti signaalikaskadia sitoutumalla reseptorikohtiin, kunnes sopiva soluvaste on valmis. Useita ERK: n fosforylaatiosykliin osallistuvia proteiineja on kohdennettu syövän hoitohoidoissa, koska epätyypillisen ERK -aktivaation on osoitettu aiheuttavan syöpää.

Lääketeollisuudessa terapeuttisia lääkkeitä on kehitetty kohdentamaan spesifisiä proteiinireseptoreita, nimittäin G-kytkettyjä proteiinireseptoreita (GCPR). G-proteiinit (Ras, Rac, Rho, Cdc42 jne.) Ovat mukana monissa fysiologisissa prosesseissa solutasolla. Tutkijat ovat kehittäneet ERK -määrityksen työkaluna GCPR -aktivaation mittaamiseen. Tällainen ERK -määritys mahdollistaa ERK -havaitsemisen ja tarjoaa selkeitä ja johdonmukaisia ​​tuloksia lääkekehittäjille.