MAPK级联激活

 丝裂原活化蛋白激酶MAPK（mitogen-activated protein kinase）是信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要传递者，其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。该通路的基本组成是一种从酵母到人类都保守的三级激酶模式，包括MAPK激酶激酶（MAP kinase kinase kinase，MKKK）、MAPK激酶（MAP kinase kinase，MKK）和MAPK，这三种激酶能依次激活，共同调节着细胞的生长、分化、对环境的应激适应、炎症反应等多种重要的细胞生理/病理过程。
 

       MAPK以3 级激酶级联激活的方式进行信号转导，如图1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，zui后由MAPKK磷酸化MAPK，使其活化，完成信号放大和传递。
 

图1 MAPK级联激活信号通路示意图
 

       MAPK链由3类蛋白激酶MAP3K-MAP2K-MAPK组成,通过依次磷酸化将上游信号传递至下游应答分子，在基因表达调控和细胞质功能等活动中发挥关键作用。

图2 MAPK的四个亚族
 

       如图2所示，MAPK家族的信号通路主要包括细胞外信号调节激酶ERK、c-Jun N端激酶JNK、p38和ERK5这四个亚族。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，且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，见图3。例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，zui终形成骨关节炎。

图3 MAPK级联激活信号通路
 

       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等。

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