经典的丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路激活始于细胞膜，在细胞膜中，小 GTP 酶和各种蛋白激酶磷酸化并激活 MAPKKK。随后，MAPKKK 直接磷酸化 MAPKK，MAPKK 一旦被激活，将磷酸化 MAPKK。激活的 MAPK 与多种细胞质底物相互作用并使这些底物磷酸化，最终调节驱动环境特异性基因表达的转录因子。这进而导致多种生物学反应，例如渗透压休克，细胞周期进程或干扰素生成诱导 [8]。

存在至少三种不同的 MAPK 信号传导模块，介导细胞外信号进入细胞核以启动哺乳动物细胞中的应答基因，包括 ERK ， JNK 和 p38 激酶。

MAPK 信号通路对许多细胞过程的调节至关重要，包括炎症反应、细胞应激反应、细胞分化、细胞分裂、细胞增殖、代谢、运动和凋亡。MAPK 通路在癌症、免疫疾病和神经退行性疾病中的作用已获得广泛认可。Thermo Scientific ™ 有多种产品可帮助进行 MAPK 研究。

关键 MAPK 通路靶点

MAPK 与下列主要通路靶点相互作用：

ERK1/2
ERK5
JNK
p38 激酶  
 

MAPK 还与下列其他通路靶点相互作用：

A-RafHSP27MSK
ASK1IRAK1MOS
ATF1IRAK4NFAT4
ATF2JunP53
ATF4LZKRAC
B-RafMEF2RAF
β-抑制蛋白MEK1/2RAS
c-FOSMEK3/6RNPK
c-JunMEK5RSK
c-MYCMEK4/7Shc
c-Raf-1MEKK1/4SOS
CREBMEKK2/3SP-1
DLKMKK3/6STAT
eIF4BMKK4/7TAK1
Elk-1MKPTAL1
ERCMK2Tpl-2
Ets-2MLK1-4TRAF6
GRB2MNKZAK

ERK 激酶家族由 ERK1 和 ERK2 组成。ERK 激酶为响应几种生长因子和有丝分裂原而被激活。ERK 的激活始于 MEK 磷酸化，随后是苏氨酸和酪氨酸残基的磷酸化。ERK 被激活后，移动至细胞质和细胞核中磷酸化其他蛋白。这些蛋白负责细胞的调节、生长、分化和有丝分裂 [1, 2, 5]。

JNK 激酶家族由 JNK1 ， JNK2 和 JNK3 组成。JNK1 和 JNK2 存在于所有组织中；但 JNK3 只位于大脑、心脏和睾丸中。JNK 响应细胞因子、生长因子、病原体、 应力等被激活。 JNK 与致癌基因和生长因子通路的转化有关。JNK 活性异常与癌症、糖尿病、炎性疾病和神经退行性疾病有关。已观察到 ERK 至 JNK 的交叉激活。JNK 是 ERK 刺激细胞增殖的最终促进因子 [2, 3,5]。

p38 激酶为响应多种细胞外刺激而被激活，包括渗透压休克、炎性细胞因子、脂多糖（LPS—）、茴香霉素、紫外光和生长因子。p38 的激活由几种上游激酶介导，包括 MAP 激酶激酶 3（MKK3）、 MAP 激酶激酶 6（MKK6）和 MAP 激酶激酶 4（MKK4 ，也称为 SEK1 和 JNKK1）。这些激酶将 p38 在苏氨酸 180 和酪氨酸 182 处磷酸化，使 p38 激活。 p38 与哮喘、自身免疫和炎症有关 [4]。

尽管 MAPK 信号级联被描述为简单的线性、单向的蛋白激酶组，但该通路非常复杂。MAPK 级联和其他信号网络存在大量的相互影响。例如， MAPK 、 PI3K 网络、NFκB 和 JAK-STAT 通路的介质之间的相互作用已有充分记录 [7]。

图

regulation of gene expression

哺乳动物 MAPK 信号级联一系列蛋白包含 4 种主要 MAPK 级联，包括 ERK 、 p38 、 JNK 和 ERK5。生长因子启动的信号转导与 ERK 通路相关，而 JNK 、 p38 和 ERK5 通路是由细胞因子、环境应激（包括渗透压休克和电离辐射）以及其他刺激激活 [6]。

 

数据

Thermo Scientific™ 为 MAPK 信号通路中的关键靶点提供抗体、 ELISA 、 Luminex 多重检测和生长因子。

以下是使用 Thermo Scientific ™ 产品的免疫组织化学和流式细胞术数据。

Immunohistochemistry

MAPK12 的免疫组织化学分析显示，与不存在一抗的阴性对照（左）相比，石蜡处理的人乳腺癌（右）的细胞核和细胞质均呈阳性染色。为暴露靶蛋白，使用 10mM 柠檬酸钠（pH 6.0）进行抗原修复，微波操作 8-15 分钟。抗原修复后，在室温下，将组织置于 3% H 2 O 2 -甲醇中封闭 15 分钟，使用 DDH2O 和 PBS 洗涤，然后用以 1:20 的稀释度经 3%BSA-PBS 稀释的 MAPK12 单克隆抗体（产品编号MA1-100）在加湿室中 4°C 孵育过夜。样本接着用 PBST 彻底洗涤，使用 HRP 偶联的二抗进行检测，然后使用 DAB 试剂盒进行比色检测。将组织用苏木精复染，并用乙醇和二甲苯脱水进行制备，用于封片。

MA5-15182_FlowCytometry

对 Jurkat 细胞上的磷酸化 p38 MAPK（pThr180/Tyr182）进行流式细胞分析，或未处理（蓝色直方图）或用茴香霉素处理（绿色直方图）。收获细胞，在 37°C 下用甲醛固定 10 分钟，在冰上用终浓度为 90% 的冰冷甲醇破膜 30 分钟，并在室温下用 1:25 稀释的磷酸化 p38 MAPK（pThr180/Tyr182）单克隆抗体（产品编号MA5-15182）或非特异性兔单克隆抗体对照（红色直方图）孵育1小时。对于流式分析，采用荧光偶联的抗兔 IgG 二抗孵育 30 分钟，在流式细胞仪上获得数据。

参考文献

  1. Seger, R. et al.(1995) The MAPK signaling cascade.FASEB J. 9: 726-735.
  2. Zhang, W. et al (2002) MAPK signal pathways in the regulation of cell proliferation in mammalian cells.Cell Research.12: 9-18.
  3. Bubici, C. et al.(2014) JNK signaling in cancer: in need of new, smarter therapeutic targets.British Journal of Pharmacology.171: 24-37.
  4. Johnson, G. et al.(2002) Mitogen-activated protein kinase pathways mediate by ERK, JNK, and p38 protein kinases.Science.298.
  5. Fey, D. et al (2012) Crosstalk and signaling switched in mitogen-activated protein kinases cascades.Frontiers in Physiology 3: 1-21.
  6. Roberts, P.J. et al (2007) Targeting the Raf-MEK-ERK-mitogen activated protein kinase cascade for treatment of cancer.Oncogene 26(22): 3291-3310.
  7. Carracedo P. et al (2008) The PTEN-PI3K pathway: of feedbacks and cross-talks.Oncogene 27(41): 5527-5541.
  8. Cargnello M. et al (2011) Activation and function of the MAPKs and their substrates, the MAPK-activated protein kinases.Microbiol Mol Biol Rev 75(1): 50-83.

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