1. 概要: ERK とは
2. ERK の機能

概要: ERK とは

ERK (extracellular signal-regulated kinase, 細胞外シグナル制御キナーゼ) は、多くの ホルモン の作用を仲介するキナーゼで、細胞分裂に重要な役割を果たしている (4)。

分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ (Mitogen-activated Protein Kinase、MAPK、EC 2.7.11.24) の一種であり、最初に同定された MAPK であることから、古典的 MAPK とも呼ばれる。

ERK には、分子量 44 kDa の ERK1 と 42 kDa の ERK2 があり、これらは 85% 程度のアミノ酸同一率を示す。両者を合わせてERK1/2 と呼ばれることが多い。

図にあるように、ERK1/2 のほか、p38MAPK、c-Jun N-terminal kinase (JNK) および ERK5

以下のような経路が知られている。

• BDNF - trkB - Ras - Raf - MEK - ERK (文献 1I)
• GH - GHR - JAK2 - Grb2 - SOS - Ras - MEK1/2 - ERK1/2 (文献 2)
• EGF - EGF receptor - Grb2 - SOS - Ras - Raf - ERK1/2 (文献 3)
• IGF - IGF receptor - IRS - Grb2 - SOS - Ras - Raf - ERK1/2

「生理的条件下では、ERK は MEK の唯一の基質である」という記述がある (5)。

ERK の機能

もちろん生物種や細胞によって異なる。まだ、いろいろな論文からの知見をランダムに書いていっている段階である。

海馬 hippocampus における Erk のリン酸化状態が、学習や記憶に関係しているとされる (1)。

> コルチコステロンを水に溶かして投与すると、sucrose intake が低下する (1R)。

• これは、うつ病の症状を再現しているとされる。実験は C57BL/6J mice で行われている。
• 抗うつ剤 amitriptyline で、sucrose intake が回復する。
• Dentate gyrus における Erk1/2 のリン酸化レベルが、これに相関して変化する。

ERK は PPARγ の AF-1 domain にあるコンセンサスサイトを Ser82 でリン酸化し、PPARγ の転写活性を阻害する(6I)。これは PPARγ の構造変化とリガンド結合性の変化による。 リン酸化は、ユビキチン依存的な PPARγ の分解も促進する。 脂肪細胞では、ERK 阻害剤は PPARγ の減少を軽減する。

References

1. Gourley et al. 2008a. Corticosterone regulates pERK1/2 map kinase in a chronic depression model. Ann Ny Acad Sci 1148, 509-514.
2. Chaves et al. 2013a (Review). The metabolic effects of growth hormone in adipose tissue. Endocrine 44, 293-302.
3. Berg et al. Biochemistry, Seventh Edition: 使っているのは 6 版ですが 7 版を紹介しています。
4. By Bubus12 - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23399363
5. Chambard et al. 2007a. ERK implication in cell cycle regulation. Biochim Biophys Acta. 1773, 1299-1310.
6. Kaplan et al. 2010a. Phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK)-1/2 is associated with the downregulation of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-γ during polymicrobial sepsis. Mol Med 16, 491-497.

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