Митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) относится к классу консервативных серин/треонинкиназ, повсеместно присутствующих у эукариот. Каскадный путь MAPK (MAPKKK-MAPKK-MAPK) способен передавать сигналы окружающей среды посредством последовательного фосфорилирования, участвуя в регуляции роста и развития растений, а также в передаче различных сигналов биотического и абиотического стресса. Путь активации МАРК играет решающую роль в процессе передачи сигнала в эукариотических клетках. В 1982 г. при изучении тромбоцитарного фактора роста и эпидермального фактора роста Купер обнаружил, что внутриклеточный белок (с относительной молекулярной массой 42 × 103) подвергается фосфорилированию по тирозиновым остаткам. Затем он (в 1988 г.) также обнаружил этот белок в стимулированных ФМА клетках с помощью двумерного электрофореза.
В то же время Рэй также успешно выделил протеинкиназу с молекулярной массой 42×103 с ее треонином. и остатки тирозина фосфорилируются из клеток 3T3-L1 и называются MAPK. Rossomando (1989) уточнил, что этот тип белка, который подвергается стимулируемому инсулином фосфорилированию остатков тирозина/треонина, является тем же белком, что и белок, который подвергается фосфорилированию остатков тирозина из-за стимуляции другими факторами роста и PMA; Двойное фосфорилирование остатков треонина/тирозина является необходимым условием для активации этого белка. Boulton (в 1990 г.) впервые клонировал кДНК, кодирующую MAPK; Экипажи (в 1993 г.) успешно идентифицировали вышестоящую киназу (MKKK и MKK) МАРК в клетках млекопитающих с помощью методов биохимического и молекулярного клонирования и определили консервативный режим активации трех киназ.
Состав путь активации MAPK
Путь активации MAPK может быть активирован различными факторами, включая факторы роста, цитокины, радиацию, нейротрансмиттеры, гормоны и клеточный стресс и т. д. Путь активации MAPK включает три последовательно активируемые протеинкиназы: МККК → МКК → МАПК. В клетках млекопитающих было обнаружено по крайней мере 14 видов MKKK, 7 видов MKK и 12 видов MAPK.
(1) MKKK: MKKK представляет собой разновидность серина. /треонинпротеинкиназа. Конкретные MKKK могут быть активированы посредством фосфорилирования, опосредованного их киназой MKKKs (MKKKKs), или активированы посредством взаимодействия с Ras или малым белком G в семействе Rho.
(2) MKK: Gartner et al подтвердили, что MKK могут распознавать MAPK для активации домена треонина X тирозина внутри кольца, вызывая фосфорилирование остатков треонина и тирозина и далее активируясь. Таким образом, МКК представляют собой своего рода протеинкиназы двойной специфичности.
(3) МАПК: МАПК представляют собой класс протеинкиназ, широко представленных в цитоплазме и способных вызывать фосфорилирование серина. /треонин во внутренней белковой молекуле субстрата. Киназное свойство MAPK опосредовано пролином, т.е. они способны фосфорилировать только пролинсодержащий субстратный белок в области P1. Основным нацеливающим субстратом MAPK является фактор транскрипции, который также включает ряд протеинкиназ, фосфолипаз и ассоциированных с цитоскелетом белков. Двойное фосфорилирование остатков серина и тирозина является необходимым условием активации МАРК. Различные MKK способны распознавать пространственную структуру тирозинового домена треонина X в определенных MAPK, а не просто распознавать линейную последовательность в домене активации.