Cinasas reguladas por señales extracelulares

En biología molecular, las cinasas reguladas por señales extracelulares (o ERK) o cinasas clásicas (MAP), son moléculas de señalización intracelular de proteínas cinasas, que se expresan ampliamente y están implicadas en funciones que incluyen la regulación de la meiosis, mitosis, y funciones postmitóticas en células diferenciadas. Son muchos los estímulos diferentes, incluidos factores de crecimiento, citoquinas, infección por virus, ligandos para los receptores acoplados de la proteína G heterotrimérica, agentes de transformación y carcinógenos, los que activan la vía ERK. El término «cinasas reguladas por señal extracelular» en ocasiones se utiliza como sinónimo de proteína cinasa activada por mitógenos (MAPK, por sus siglas en inglés), pero recientemente se ha impuesto para un subconjunto específico de la familia MAPK de mamíferos. En la vía MAPK/ERK, Ras activa la c-Raf, seguida de la proteína cinasa cinasa activada por mitógenos (abreviada como MKK, MEK o MAP2K) y luego de MAPK1/2 (a continuación). El Ras normalmente se activa por las hormonas del crecimiento, a través de los receptores cinasa tirosina y GRB2/SOS, pero también puede recibir otras señales. Está comprobado que las ERK activan muchos factores de transcripción, como es el ELK1 y algunas proteínas cinasas posteriores.

La alteración de la vía ERK es común en los cánceres, especialmente en los de Ras, c-Raf y receptores como el HER2.

Proteína cinasa 1 activada por mitógenos

Véase también: MAPK1

La proteína cinasa 1 activada por mitógenos (MAPK1) también se conoce como cinasa 2 regulada por señal extracelular (ERK2). Dos proteínas

Proteína cinasa 1 activada por mitógenos
Estructuras disponibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Símbolos	MAPK1 (HGNC: 6871) PRKM2, PRKM1
Identificadores externos	EBI: MAPK1 MAPK1 GeneCards: Gen MAPK1 UniProt: MAPK1&sort=score MAPK1
Locus	Cr. 22 q11.2
Ontología génica Referencias: AmiGO / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano Ratón
Entrez	5594
UniProt	P28482 n/a
RefSeq (ARNm)	NM_002745 n/a

cinasas similares con un 85% de similitud de secuencia se llamaron en un principio ERK1 y ERK2. Se descubrieron durante una búsqueda de proteínas cinasas que fosforilan rápidamente, tras la activación de tirosina quinasa de la superficie celular, como el receptor del factor de crecimiento epidérmico. La fosforilación de las ERK lleva a la activación de sus actividades cinasas.

Son complejos los sucesos moleculares que enlazan los receptores de la superficie celular con la activación de las ERKS. Se descubrió que la proteína de enlace RAS GTP está relacionada con la activación de las ERK. Se demostró que otra proteína cinasa, la RAF-1, fosforila una cinasa-cinasa MAP, por lo que se califica de cinasa-MAP». La cinasa-MAP, que activa la ERK, se denominó «MAPK/ERK cinasa» (MEK). Las tirosinas cinasas enlazadas a receptores, Ras, MEK y MAPK, podían encajarse en una cascada de señalización que enlaza una señal extracelular con la activación MAPK. Véase: vía MAPK/ERK.

Los ratones con el gen transgénico Knock-out que carecen del MAPK1, tienen defectos importantes en el desarrollo temprano. La deleción condicional de la MAPK1 en células B demostró el papel de las MAPK1 en la producción de anticuerpos que dependen de los linfocitos T. Una ganancia de la función dominante mutante de la MAPK1 en ratones transgénicos demostró el papel de la MAPK1 en el desarrollo de los linfocitos T. La inactivación condicional de MAPK en las células progenitoras neurales del córtex en desarrollo, lleva a la reducción del espesor cortical y a una menor proliferación de las células progenitoras neurales.

Proteína cinasa 3 activada por mitógenos

Véase también: MAPK3

La proteína cinasa 3 activada por mitógenos (MAPK3) se conoce también por cinasa 1 regulada por señal extracelular (ERK1). Los ratones con el gen transgénico Knock-out, que carecen del MAPK3, son viables y se piensa que la MAPK1 puede realizar algunas funciones de la MAPK3 en la mayoría de las células. La excepción principal se halla en los linfocitos T. Los ratones que carecen de MAPK3 tienen un desarrollo menor de los linfocitos T, más allá del estadio CD4 y CD8.

Proteína cinasa 3 activada por mitógenos
Estructuras disponibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Símbolos	MAPK3 (HGNC: 6877) PRKM3
Identificadores externos	OMIM: 601795 EBI: MAPK3 GeneCards: Gen MAPK3 UniProt: MAPK3
Locus	Cr. 16 p11.2Chr. 16 p11.2
Ontología génica Referencias: AmiGO / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano Ratón
Entrez	5595
UniProt	P27361 n/a
RefSeq (ARNm)	NM_001040056 n/a
RefSeq (proteína) NCBI	5595 n/a

Trascendencia clínica

La activación de la vía ERK1/2 por una señalización anormal del RAS/RAF, el daño al ADN y el estrés oxidativo, propicia la senescencia celular. Las dosis bajas de daño al ADN que resultan de la terapia contra el cáncer causan que el ERK1/2 provoque la senescencia, mientras que las dosis más altas de daño al ADN no logran activar el ERK1/2, y, por tanto, provocan la muerte celular por apoptosis.

Referencias

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3. Leevers SJ, Marshall CJ (February 1992). "Activation of extracellular signal-regulated kinase, ERK2, by p21ras oncoprotein". The EMBO Journal. 11 (2): 569–74. doi:10.1002/j.1460-2075.1992.tb05088.x. PMC 556488. PMID 1371463.
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5. Crews CM, Erikson RL (September 1992). "Purification of a murine protein-tyrosine/threonine kinase that phosphorylates and activates the Erk-1 gene product: relationship to the fission yeast byr1 gene product". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (17): 8205–9. Bibcode:1992PNAS...89.8205C.doi:10.1073/pnas.89.17.8205. PMC 49886. PMID 1381507.
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8. Sanjo, Hideki; Hikida, Masaki; Aiba, Yuichi; Mori, Yoshiko; Hatano, Naoya; Ogata, Masato; Kurosaki, Tomohiro (2007). "Extracellular signal-regulated protein kinase 2 is required for efficient generation of B cells bearing antigen-specific immunoglobulin G". Molecular and Cellular Biology. 27 (4): 1236–1246. doi:10.1128/MCB.01530-06. ISSN 0270-7306. PMC 1800707. PMID 17145771.
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11. Pagès G, Guérin S, Grall D, Bonino F, Smith A, Anjuere F, Auberger P, Pouysségur J (November 1999). "Defective thymocyte maturation in p44 MAP kinase (Erk 1) knockout mice". Science. 286 (5443): 1374–7. doi:10.1126/science.286.5443.1374. PMID 10558995.
12. Anerillas C, Abdelmohsen K, Gorospe M (2020). "Regulation of senescence traits by MAPKs". GeroScience. 42 (2): 397–408. doi:10.1007/s11357-020-00183-3. PMC 7205942. PMID 32300964.
    Rao VN, Reddy ES (July 1994). "elk-1 proteins interact with MAP kinases". Oncogene. 9 (7): 1855–60. PMID 8208531.

Boulton TG, Cobb MH (May 1991). "Identification of multiple extracellular signal-regulated kinases (ERKs) with antipeptide antibodies". Cell Regulation. 2 (5): 357–71. doi:10.1091/mbc.2.5.357. PMC 361802. PMID 1654126.

Enlaces externos

• Las cinasas reguladas por señal extracelular
• Recurso MAP cinasa archivado el 15-04-2021 en la Máquina Wayback.
• Cinasas+reguladas por señal+ extracelular+ MAP+cinasas en la Biblioteca Nacional Americana de Medicina Apartados de Especialidades Médicas (MeSh, por sus siglas en inglés).
• MAPK1
• MAPK3 Información con enlaces al puerto de entrada de migración celular Archivado el 11 de diciembre de 2014 en Wayback Machine.