의 역할 물질에서 신호 세포주기 progressionThe ERK 경로 중요한 역할을 통합하는 외부에서 신호의 존재 유사 분열 물질과 같은 표피 성장 인자(EGF)으로 신호 이벤트 추진 세포의 성장과 확산에서 많은 포유류 세포 유형입니다. 에서 단순화된 모형의 존재,유사 분열 물질과 성장 요인의 활성화를 트리거 canonical receptor tyrosine kinases 등 EGFR 선도하여 그들의 이량체 이후의 활성화 작은 Ras GTPase. 그런 다음 mapk 캐스케이드(Raf-MEK-ERK)에서 하류의 일련의 인산화 이벤트가 궁극적으로 ERK 의 인산화 및 활성화를 초래합니다. ERK 의 인산화는 그것의 키나아제 활성의 활성화를 초래하고 세포 증식의 조절에 관여하는 많은 하류 표적의 인산화를 유도한다. 대부분의 세포에서 일부 형태의 지속적인 ERK 활동에 필요한 세포 유전자 활성화를 유도하는 세포 주기 항목을 억제 부정적인 레귤레이터 세포의 주기입니다. 이러한 두 가지 중요한 표적은 ERK 에 의해 인산화되는 Cdk4 및 Cdk6(Cdk4/6)을 갖는 사이클린 D 복합체를 포함한다. 에서 전환 G1S 단계에 의해 조정 의 활동 Cyclin D-Cdk4/6,증가하는 늦은 G1phase 세포로 준비하는 입력 S-단계에 대응하여 유사 분열 물질. Cdk4/6 활성화는과 인산화 및 망막 모세포종 단백질(Rb)의 후속 불안정화에 기여합니다. Hypo-phosphorylated Rb 는 일반적으로 초기 G1 에서 전사 인자 E2F 에 결합되어 전사 활성을 억제하여 Cyclin E,Cyclin A2 및 Emi1 을 포함한 S 상 진입 유전자의 발현을 방지합니다. ERK1/2 활성화 하류의 물질 유도 Ras 신호가 필요하고 제거하기에 충분하이 셀룰라이클 블록 허용한 세포로 진행하 S-계에서 가장 포유류 세포입니다.
다운스트림 피드백 제어와 차세대의 쌍 G1/S 스위치
성장과 물질 신호가 전송되는 다운 스트림의 ERK 경로로 통합되는 여러 개의 긍정적인 피드백 루프를 생성하 쌍 스위치의 수준에서 E2F 활성화합니다. 이것은 후기 G1 단계에서 세 가지 주요 상호 작용으로 인해 발생합니다. 첫 번째 결과의 물질을 자극지만 ERK 선도의 식사 요인 Myc,직접적인 활성화의 E2F. 두 번째는 통로 결과의 ERK 활성화를 선도하여 축적의 활성 복합물의 Cyclin D and Cdk4/6 는 불안정 Rb 을 통해 인 산화 및 추가 제공하는 활성화 E2F 촉진 표현의 대상이다. 마지막으로,이러한 상호 작용을 모두 강화에 의해 추가 긍정적인 의견을 반복해 E2F 에,그 자체로 자신의 식 리드의 생산 활동의 복잡한 Cyclin E and cdk2 하는 역할을 잠금에서 세포의 결정을 입력하 S-phase. 결과적으로,때 혈청 농도가 증가하면서 점차적으로,대부분의 포유류 세포 응답에서 전환과 같은 방식으로 입력 S-phase. 이 물질을 자극,쌍 E2F 스위치는 전시 히스테리시스,같은 세포를 저해서는 반환하 G1 후에도 물질을 철수시 E2F 활성화합니다.
동적 신호 처리 ERK 경로
단일 세포 이미징 실험은 다음과 같 ERK 활성화해야에서 확률론적인 버스트의 존재에 EGF. 또한,경로는 그 활동의 주파수 변조 펄스이지만 신호 입력의 강도를 인코딩하는 것으로 나타났다. 라이브 사용하여 세포 FRET biosensors,세포 유도와 함께 다른 농도의 EGF 불법적인 활동의 버스트는 서로 다른 주파수,더 높은 수준의 결과 EGF 에서 더 자주의 버스트 ERK 활동입니다. 더욱이,mitogens 에 반응하여 ERK 활성화의 동역학은 MCF10A 세포에서 S 상 진입의 타이밍을 포함한 독특한 다운 스트림 반응과 관련이있는 것으로 밝혀졌다. 다양한 종류 성장의 요인으로 이어질 수 있습한 ERK 역학에서 다른 세포 유형을 초래하는 셀룰라 운명은,제안 임시 역학의 ERK 증은 일반적인 의미의 인코딩한 유전자 발현 프로그램에 의해 세포입니다.
통합의 물질과 스트레스에서 신호를 확산
최근 라이브 셀 이미징에서 실험 MCF10A 및 MCF7 세포는 다음과 같 조합의 물질 신호만 ERK 고 스트레스 신호를 활성화를 통해 p53 에서 어머니가 세포 기여하는 가능성의 여부를 새롭게 형성한 딸은 세포에 즉시 다시 입력 세포주기나 입력 정지(G0)전 유사 분열. 보다는 딸이 세포로 시작하지 않 키 신호 단백질 후 부문,물질/ERK 유도 Cyclin D1mRNA DNA 손상을 유발 p53,단백질 모두 오래 살았던 요인에 셀 수 있는 안정적으로 상속 어머니로부터 세포를 세포분열. 이러한 수준의 규제에 따라 셀 후 유사 분열 및 화학량론 그들 사이의 강력하게 영향 셀 주기 헌신만의 활성화 cdk2 하. 화학 물결을 사용하여 억제제의 ERK 신호 또는 유도 p53 신호에 어머니는 세포는 제안 딸을 가진 세포의 높은 수준의 p53 단백질과 낮은 수준의 D1 성적 증명서는 표시되었습니다 주로 입력 G0 반면 세포 높은 Cyclin D1 고 낮은 수준의 p53 가능성이 가장 높은 다시 입력하기 이러한 결과는 비록 erk 를 통한 mitogen 시그널링의 역사와 p53 을 통한 스트레스 반응이지만 인코딩 된 분자 메모리의 한 형태를 나타낸다.