丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的研究进展

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路是广泛存在于各种细胞中的一条信号转导途径,由一组级联活化的丝／苏氨酸蛋白激酶组成,对于细胞周期的运行和基因表达具有重要调控作用。MAPK包括多个成员,活化后向核内迁移,磷酸化包括转录因子在内的核蛋白和膜受体,实现对基因转录和其他事件的调节。MAPK激酶（MAPKK）是MAPK的上游激活分子,催化MAPK的Tyr和Thr残基双特异性磷酸化。Mos是脊椎动物生殖细胞中特有的MAPKK,通过MAPKK／MAPK途径活化成熟促进因子,启动卵母细胞成熟发育并维持中期阻滞。MAPK的下游分子包括MAPK活化的蛋白激酶（MAPKAPK）、核转录因子、热休克蛋白和细胞质磷脂酶A2等,执行由MAPK所介导的细胞生命活动调节功能。     

丝裂原活化蛋白激酶信号通路相关研究

丝裂原活化蛋白激酶信号通路是生物体内重要的信号转导系统之一,参与介导细胞生长、发育、分裂、分化等多种生理反应过程。在哺乳动物细胞中存在5个MAPK亚族,分别是ERK1／2、JNK、p38、ERK3／4和ERK5。MAPK通常定位于细胞质中,受激活后移行进入细胞核,并产生相应的生理作用。     

植物丝裂原活化蛋白激酶级联信号转导通路研究进展

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是酵母、动物和植物等真核生物中普遍存在和高度保守的一类信号转导通路,由MAPKKK、MAPKK和MAPK等3部分组成,在应对生物非生物胁迫、激素、细胞分裂调控及植物生长发育等过程中发挥重要作用。该文对近年来国内外有关MAPK级联通路的组成、在植株体内的生物学功能以及MAPK通路的失活进行了概述,旨在为今后MAPK通路介导的信号转导机制的研究提供参考依据。     

病原菌调节宿主细胞丝裂原活化蛋白激酶免疫防御信号的机理

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族广泛存在于高等生物中,介导多种生物学进程,在固有免疫防御中发挥重要作用,是真核细胞抵御病原菌侵染的第一道防线.越来越多的研究发现,病原菌可以利用多种方式激活或者抑制MAPK信号通路来增强其自身侵染力.简单介绍了MAPK信号通路的背景并详细总结了近几年关于病原菌如何作用于MAPK信号通路的研究工作,希望以此能够拓展对病原菌与宿主细胞作用方式的认识,深化对MAPK重要作用的了解.     

p38丝裂原活化蛋白激酶的功能与调控机制

丝裂原活化蛋白激酶家族可以在一系列细胞外刺激下调控细胞的行为。作为该家族的四个亚家族之一,p38亚族在许多生理过程中扮演着重要角色。p38信号通路可以在紫外照射、热击、高渗透压、炎症因子、生长因子等细胞外刺激时被激活,调控细胞分化、细胞周期、炎症反应等多种生理过程。文章重点讨论了p38亚族各个成员的特性、该信号通路的组成部分、调控机制以及生物学功能。另外,还分析了p38与其他信号通路的联系以及对一些生理过程的影响。     

丝裂原活化蛋白激酶对卵母细胞减数分裂成熟和排卵的调控作用及机制

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路是一条从酵母到人中都高度保守的信号转导途径,广泛地存在于各种真核细胞中。近30多年来的研究表明,在几乎所有物种的雌性生殖细胞发育和减数分裂成熟过程中,该信号通路都发挥着至关重要的作用。特别是在包括人、小鼠和家畜的哺乳动物中,MAPK信号通路在卵母细胞恢复减数第一次分裂过程中被激活,调控纺锤体组装和细胞周期进程,并在颗粒细胞中介导促性腺激素的生理作用,促进卵丘扩展、排卵和黄体形成。虽然MAPK信号通路在雌性生殖过程中发挥着如此广泛的生理功能,并且这些功能在进化过程中高度保守,但是对于其作用机制,特别是其直接作用靶分子,在很长一段时间没有被充分研究清楚。近些年,基于一些新的基因编辑小鼠模型和理论研究成果,以及各种组学技术的广泛应用,人们进一步揭示了MAPK在减数分裂恢复过程中直接磷酸化激活RNA结合蛋白——胞质聚腺苷酸化原件结合蛋白1 (cytoplasmic polyadenylation element-binding protein-1,CPEB1),促进母源m RNA的poly(A)尾延伸,介导蛋白翻译激活。这些研究结果不但构成了目前本领域哺乳动物卵母细胞成熟和排卵机制的基本理论,也对本领域其他相关研究提供了可借鉴的研究思路。结合本研究组和其他科学家近年来的系统研究工作,我们对MAPK与卵母细胞成熟和排卵的研究进行了历史回顾,介绍了当前研究进展,提出了新近出现但尚未解决的科学问题,包括MAPK在颗粒细胞中对m RNA翻译和降解的调控,以及对翻译起始复合体、m RNA加尾酶的直接磷酸化激活等。     

β肾上腺素受体的丝裂原活化蛋白激酶信号途径

β肾上腺素受体（β－AR）除了通过经典的信号途径介导细胞生物功能外,还可以激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号途径,活化后的MAPK参与调节多种细胞生物学活动。然而,将β-AR与MAPK信号联系起来的分子机制还需要进一步的研究。     

丝裂原活化蛋白激酶激活蛋白激酶(MK)研究进展

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路介导多种重要的细胞生理反应.对下游蛋白激酶的磷酸化是MAPK家族成员发挥生理作用的重要方式.在MAPK的下游存在3个结构上相关的MAPK激活蛋白激酶(MAPKAPKorMK),即MK2,MK3和MK5.在被MAPK激活后,MK可将信号传递至细胞内不同靶标,从而在转录和翻译水平调节基因表达,调控细胞骨架和细胞周期,介导细胞迁移和胚胎发育.最近,在基因敲除研究的基础上,不同MK亚族成员之间的功能区分已经逐渐明晰,使我们对于MK的认识有了长足的进步.     

促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶

促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶（mitogen-activated protein kinase phosphatases,MKPs）是一类丝／苏氨酸和酪氨酸双特异性的磷酸酶。它在细胞分化、增殖和基因表达过程中起着重要的作用。MKPs可以选择性地结合促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）,对MAPK进行去磷酸化,从而调节MAPK信号通路的活性。另一方面,MAPK也可以激活MKPs,它们的相互作用确保了细胞内信号的精确传递,并参与细胞功能的调节。     

Mitogen-activated Protein Kinase Signaling Mediates Phosphorylation of Polycomb Ortholog Cbx7

Cbx7 is one of five mammalian orthologs of the Drosophila Polycomb. Cbx7 recognizes methylated lysine residues on the histone H3 tail and contributes to gene silencing in the context of the Polycomb repressive complex 1 (PRC1). However, our knowledge of Cbx7 post-translational modifications remains limited. Through combined biochemical and mass spectrometry approaches, we report a novel phosphorylation site on mouse Cbx7 at residue Thr-118 (Cbx7T118ph), near the highly conserved Polycomb box. The generation of a site-specific antibody to Cbx7T118ph demonstrates that Cbx7 is phosphorylated via MAPK signaling. Furthermore, we find Cbx7T118 phosphorylation in murine mammary carcinoma cells, which can be blocked by MEK inhibitors. Upon EGF stimulation, Cbx7 interacts robustly with other members of PRC1. To test the role of Cbx7T118 phosphorylation in gene silencing, we employed a RAS-induced senescence model system. We demonstrate that Cbx7T118 phosphorylation moderately enhances repression of its target gene p16. In summary, we have identified and characterized a novel MAPK-mediated phosphorylation site on Cbx7 and propose that mitogen signaling to the chromatin template regulates PRC1 function.     

Interaction between Connexin50 and Mitogen-activated Protein Kinase Signaling in Lens Homeostasis

Both connexins and signal transduction pathways have been independently shown to play critical roles in lens homeostasis, but little is known about potential cooperation between these two intercellular communication systems. To investigate whether growth factor signaling and gap junctional communication interact during the development of lens homeostasis, we examined the effect of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling on coupling mediated by specific lens connexins by using a combination of in vitro and in vivo assays. Activation of MAPK signaling pathways significantly increased coupling provided by Cx50, but not Cx46, in paired Xenopus laevis oocytes in vitro, as well as between freshly isolated lens cells in vivo. Constitutively active MAPK signaling caused macrophthalmia, cataract, glucose accumulation, vacuole formation in differentiating fibers, and lens rupture in vivo. The specific removal or replacement of Cx50, but not Cx46, ameliorated all five pathological conditions in transgenic mice. These results indicate that MAPK signaling specifically modulates coupling mediated by Cx50 and that gap junctional communication and signal transduction pathways may interact in osmotic regulation during postnatal fiber development.     

MAPK级联途径参与ABA信号转导调节的植物生长发育过程

植物激素ABA参与调控植物生长发育和生理代谢以及多种胁迫应答过程,促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联途径应答于多种生物和非生物胁迫,广泛参与调控植物的生长发育。MAPK级联途径与ABA信号转导协同作用参与调控植物种子萌发、气孔运动和生长发育,本文主要归纳了植物中受ABA调控激活的MAPK级联途径成员,阐述了它们参与ABA信号转导调控植物生理反应和生长发育的过程,并对MAPK级联途径与ABA信号转导的研究方向作出了展望,指出对MAPK下游底物的筛选是完善MAPK级联途径的重要组成部分。     

The Signaling Mucins Msb2 and Hkr1 Differentially Regulate the Filamentation Mitogen-activated Protein Kinase Pathway and Contribute to a Multimodal Response

A central question in the area of signal transduction is why pathways utilize common components. In the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, the HOG and filamentous growth (FG) MAPK pathways require overlapping components but are thought to be induced by different stimuli and specify distinct outputs. To better understand the regulation of the FG pathway, we examined FG in one of yeast''s native environments, the grape-producing plant Vitis vinifera. In this setting, different aspects of FG were induced in a temporal manner coupled to the nutrient cycle, which uncovered a multimodal feature of FG pathway signaling. FG pathway activity was modulated by the HOG pathway, which led to the finding that the signaling mucins Msb2p and Hkr1p, which operate at the head of the HOG pathway, differentially regulate the FG pathway. The two mucins exhibited different expression and secretion patterns, and their overproduction induced nonoverlapping sets of target genes. Moreover, Msb2p had a function in cell polarization through the adaptor protein Sho1p that Hkr1p did not. Differential MAPK activation by signaling mucins brings to light a new point of discrimination between MAPK pathways.     

水通道蛋白7对蛋白激酶B的影响

该文旨在探讨水通道蛋白7(AQP7)在3T3-L1脂肪细胞不同分化阶段的表达以及其对胰岛素信号通路中蛋白激酶B(PKB)的影响。通过培养3T3-L1前体脂肪细胞,诱导分化为成熟的脂肪细胞,用荧光定量PCR、Western blot、酶学方法分析显示,随3T3-L1脂肪细胞分化过程,AQP7与PKB磷酸化水平同步上升,同时培养基中释放的甘油浓度伴随AQP7的表达平行增加。以TNF-α处理分化成熟的脂肪细胞构建胰岛素抵抗模型,AQP7与PKB磷酸化水平均下降,转染高表达AQP7基因的重组腺病毒载体(Ad-AQP7)之后,随着AQP7表达上调,胰岛素刺激下的PKB磷酸化水平提高,并且葡萄糖代谢能力增强。由此可见,AQP7水平随3T3-L1脂肪细胞分化过程逐渐上升,其高表达可能通过增加PKB磷酸化水平改善胰岛素敏感性,提示AQP7可能成为治疗肥胖的一个重要作用靶点。     

碳酸锂通过蛋白激酶C/丝裂原活化蛋白激酶信号调节海马神经元延迟整流钾通道

碳酸锂可以用于治疗创伤和神经退行性疾病导致的脑部损伤.研究表明其保护效应与蛋白激酶C(PKC)和胞外信号调节激酶(ERK)有关.研究表明PKC激动剂PDBu可以抑制延迟整流钾通道(IK)电流并使其激活电压曲线向超极化方向移动.碳酸锂(50 μmol/L)可以抑制PDBu的反应.进一步的研究表明,预先加入MEK/ERK抑制剂U0126(20 μmol/L),碳酸锂不能逆转PDBu对,IK的作用.因此,PKC和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/ERK级联反应通路可能在钾离子通道的磷酸化调节中起作用.另外,AC-cAMP和GC-cGMP的交互作用也可能参与碳酸锂对PKC激活作用的调节,成为其神经保护作用的机制之一.