Proteína quinasa activada por mitógenos


Una proteína quinasa activada por mitógenos ( MAPK o MAP quinasa ) es un tipo de proteína quinasa que es específica de los aminoácidos serina y treonina (es decir, una proteína quinasa específica de serina / treonina ). Las MAPK participan en la dirección de las respuestas celulares a una amplia gama de estímulos, como mitógenos , estrés osmótico , choque térmico y citocinas proinflamatorias . Regulan las funciones celulares, incluida la proliferación , la expresión génica , la diferenciación , la mitosis., supervivencia celular y apoptosis . [1]

Las MAP quinasas se encuentran solo en eucariotas , pero son bastante diversas y se encuentran en todos los animales, hongos y plantas, e incluso en una variedad de eucariotas unicelulares. [ cita requerida ]

Las MAPK pertenecen al grupo de quinasas CMGC (CDK / MAPK / GSK3 / CLK). Los parientes más cercanos de las MAPK son las quinasas dependientes de ciclina (CDK). [2]

La primera proteína quinasa activada por mitógenos que se descubrió fue ERK1 ( MAPK3 ) en mamíferos. Dado que ERK1 y su pariente cercano ERK2 ( MAPK1 ) están involucrados en la señalización del factor de crecimiento, la familia se denominó "activada por mitógenos". Con el descubrimiento de otros miembros, incluso de organismos distantes (por ejemplo, plantas), se ha vuelto cada vez más claro que el nombre es inapropiado, ya que la mayoría de las MAPK están involucradas en la respuesta a estímulos de estrés abiótico potencialmente dañinos (hiperosmosis, estrés oxidativo, etc.). Daño del ADN, baja osmolaridad, infección, etc.). Debido a que las plantas no pueden "huir" del estrés, las plantas terrestres tienen el mayor número de genes MAPK por organismo jamás encontrado [ cita requerida ]. Por tanto, el papel de las cinasas ERK1 / 2 de mamíferos como reguladores de la proliferación celular no es una función genérica, sino muy especializada.

La mayoría de las MAPK tienen una serie de características compartidas, como la activación dependiente de dos eventos de fosforilación , una arquitectura de ruta de tres niveles y sitios de reconocimiento de sustrato similares. Estas son las MAP quinasas "clásicas". Pero también hay algunos valores atípicos antiguos del grupo como se esbozó anteriormente, que no tienen sitios de fosforilación duales, solo forman vías de dos niveles y carecen de las características requeridas por otras MAPK para la unión del sustrato. Suelen denominarse MAPK "atípicas". [3] Aún no está claro si las MAPK atípicas forman un solo grupo en oposición a las clásicas. [ aclaración necesaria ]

Generalmente, las ERK son activadas por factores de crecimiento y mitógenos , mientras que el estrés celular y las citocinas inflamatorias activan las JNK y las p38. [4]


Estructura de rayos X de la cinasa MAP ERK2 en su forma activa. Los residuos fosforilados se muestran en rojo. Representación basada en la entrada 2ERK de pdb.
Ejemplo del funcionamiento interno de una quinasa MAP3: el ciclo de activación de proteínas Raf de mamíferos (descripción general muy simplificada). [8] [9]
Una descripción general simplificada de las rutas MAPK en mamíferos, organizada en tres módulos de señalización principales (ERK1 / 2, JNK / p38 y ERK5).
Descripción general de las vías MAPK en la levadura. Los componentes no canónicos de los cinco módulos conocidos (apareamiento, filamentación, hiperósmosis, integridad de la pared celular, vías de esporulación) están coloreados en azul.
Los orígenes evolutivos de las proteínas quinasas humanas activadas por mitógenos (MAPK) [15] [23]
La descripción general de las interacciones MAPK dependientes del motivo D y el reconocimiento de sustrato. [30] Todos los ejemplos citados se refieren a las interacciones de la proteína ERK2 de mamífero.