MAPK Signalweg
Phosphorylierung ist das reversible Anhängen einer Phosphatgruppe an einen spezifischen Aminosäurerest eines Moleküls. Auf funktionaler Ebene dient die Phosphorylierung als einfacher molekularer Schalter, der die Funktion eines Proteins aktivieren, deaktivieren oder anpassen kann. Das Anhängen und die Entfernung von Phosphatgruppen gewährleistet die räumliche und zeitliche Kontrolle über die Proteinaktivität. Die Phosphorylierung wird streng überwacht von einem konkurrierenden ineinandergreifenden Netzwerk von Kinasen, die Phosphatgruppen an ein Substratprotein abgegeben, und Phosphorylasen, die sie von einem Substrat entfernen.
Mitogen-aktivierte Proteinkinasen (MAPK) sind eine hochkonservierte und ubiquitär exprimierte Familie von Proteinkinasen, die viele unterschiedliche Zielsubstrate phosphorylieren. MAP-Kinasen sind Teil einer größeren, mehrstufigen Phosphoylierungskaskade, die MAP2K und MAP3K beinhaltet. Diese mehrstufige Organisierung sorgt für Flexibilität und ermöglicht einer Vielzahl von übergeordneten Kinasen auf Reize zu antworten und die Zellfunktion durch die Aktivierung einer kleineren Teilmenge von MAP-Kinasen, die direkt mit anderen funktionellen Proteinen interagieren, zu kontrollieren.
MAP-Kinasen spielen für fast jeden zellulären Prozess eine wichtige Rolle. Die MAPK-abhängige Phosphorylierung ist an den Signalkaskaden beteiligt, die die Zellzyklusprogression, -differenzierung, -entwicklung und –apoptose regulieren. MAP-Kinasen spielen bei fast allen zellulären Prozessen eine wichtige Rolle. Die MAPK-abhängige Phosphorylierung ist an Signalkaskaden beteiligt, die das Fortschreiten des Zellzyklus, die Differenzierung, die Entwicklung und die Apoptose regulieren. Eine Dysregulation dieses Signalwegs wird mit zahlreichen Krankheiten in Verbindung gebracht. Die MAPK-Signalübertragung spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten verschiedener Krebsarten, da sie die Zellproliferation und das Überleben der Zellen beeinflusst. Eine gestörte MAPK-Aktivierung kann zu übermäßigen Immunreaktionen und Entzündungen führen. Bei rheumatoider Arthritis (RA) trägt eine übermäßige Aktivierung der MAPK-Signalwege zur Entzündung der Synovialis und zur Schädigung der Gelenke bei, während sie bei Psoriasis die Vermehrung von Keratinozyten und die Entzündung fördert. Die MAPK-Signalübertragung ist auch an neuronalen Stressreaktionen und Apoptose beteiligt, was sie mit Krankheiten wie Alzheimer in Verbindung bringt: Alzheimer-Krankheit (AD), Parkinson-Krankheit (PD) und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS). Bei Alzheimer wird eine übermäßige MAPK-Aktivierung (z. B. p38 MAPK) mit Tau-Phosphorylierung und Neuroinflammation in Verbindung gebracht. Bei PD und ALS trägt die Dysregulation der MAPK-Signalübertragung zum Tod von Nervenzellen bei.
Related Pathways and Resources
References:
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