ERK

1 Definition

ERK steht für „extracellular-signal regulated kinases“. Dabei handelt es sich um Serin/Threonin-Kinasen, die zu der Gruppe der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen (MAP-Kinasen) gehören. Von ERK existieren acht Isoformen.

2 Funktion

ERK kann durch verschiedene extrazelluläre Signale (Zytokine, Wachstumsfaktoren, Karzinogene) oder Pathogene aktiviert werden und steuert wichtige Zellfunktionen wie die Proliferation und die Differenzierung. Besonders wichtig ist ERK im MAP-Kinase-Signalweg.

3 Signaltransduktion im Rahmen des MAP-Kinase-Signalwegs

Die Bindung eines Wachstumsfaktors an den Rezeptor, eine Rezeptortyrosinkinase (RTK), hat eine Dimerisierung, Autophosphorylierung und damit Aktivierung des Rezeptors zur Folge. Daraufhin kann der Rezeptor weitere Moleküle phosphorylieren und aktivieren: Das Growth factor receptor bound protein 2 (Grb2) bindet an den phosphorylierten Rezeptor, woraufhin das Molekül SOS an Grb2 und anschließend an Ras binden kann.

Ras ist ein G-Protein und SOS katalysiert den Austausch von dessen GDP gegen GTP und damit seine Aktivierung. Daraufhin kann Ras wiederum weitere Kinasen aktivieren: Eine besonders wichtige durch Ras aktivierte Kinase ist B-Raf. Diese kann dann MEK1 und MEK2 phosphorylieren, welche wiederum ERK 1/2 phosphorylieren. ERK 1 und 2 schließlich aktivieren Transkriptionsfaktoren aus der Familie der Aktivatorproteine (AP1), zu denen auch Jun und Fos gehören. Durch die Aktivierung dieser Transkriptionsfaktoren wird die Expression von Wachstumsfaktoren und Zytokinen stimuliert. Diese fördern wichtige Zellvorgänge wie die Proliferation.

4 Signaltransduktion im Rahmen des Toll-like-Rezeptor-4-Signalwegs

ERK 1 und 2 spielen auch eine zentrale Rolle bei der Signalweiterleitung über den MYD88-abhängigen Signalweg beim Toll-like-Rezeptor 4 (TLR-4).