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单磷酸化的ERK再结合一个激活的MEK1

  • 2020-01-06 03:32
  • 科技探索
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丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase, MAPK)是真核生物整合胞外信号与细胞反应的重要信号枢纽。MAPK在跨膜受体的下游,通过磷酸化不同底物蛋白来激发特异的基因表达和细胞反应。因此,MAPK底物蛋白的研究将加深研究人员对植物感受外界信号后启动特异细胞反应机制的认识。然而,蛋白磷酸化的瞬时性给MAPK底物的鉴定造成了一定的困难。中国科学院微生物研究所邱金龙课题组创新性地利用组成型激活形式的MPK4为诱饵,筛选拟南芥酵母双杂交文库获得了其互作蛋白MYB75。MYB75是一种R2R3类转录因子,调控花青素的积累。研究发现,MPK4与MYB75在体内相互作用,且这种互作依赖于MPK4的激酶活性。MPK4参与了光诱导的花青素积累,与MPK4互作是MYB75调控花青素合成的功能所必需的。进一步研究发现,MPK4可被光信号激活。激活的MPK4磷酸化MYB75,且磷酸化主要发生在Thr126 和Thr131位点。磷酸化使MYB75蛋白的稳定性增加,从而显着促进花青素的合成。有趣的是,这种MYB75蛋白稳定性的增加并不依赖于E3泛素连接酶COP1。研究结果揭示了MPK4介导的MYB75磷酸化是光诱导的花青素积累所必需的。

亚搏娱乐网页版入口 ,核心提示:促细胞分裂原活化蛋白激酶是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,由于不同的细胞外刺激或介导细胞表面至细胞核的信号转导而

作为最主要的环境信号之一,光影响植物的多个生理和代谢过程。目前,对植物光受体的研究相对清楚,但是光调节下游反应的信号转导机理仍然所知甚少。该项研究工作揭示了MAPK在光信号转导中发挥着重要作用。此外,该工作也为蛋白激酶底物的筛选和鉴定提供了新思路。上述研究成果已在线发表在《植物细胞》(The Plant Cell)上。邱金龙课题组的李盛楠及王文义为文章的共同第一作者,邱金龙为通讯作者。该研究得到了中科院战略性先导科技专项和国家自然科学基金的资助。

促细胞分裂原活化蛋白激酶是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,由于不同的细胞外刺激或介导细胞表面至细胞核的信号转导而被激活。 结合其它信号途径,它们能够改变转录因子的磷酸化状态。受控的MAPK级联反应系统参与细胞增殖和分化,但当其活力失控时会导致肿瘤。

据报道,三种主要的MAPK级联反应类型在哺乳动物细胞中与不同的上游信号协同反应。现今研究最广泛的级联反应系统是ERK1/ERK2 MAPK。一般激活的过程包括受体酪氨酸激酶被一些生长因子激活,为应答蛋白Grb2提供结合位点,Grb2随即将Sos蛋白定位于质膜上。Sos通过GTP与GDP的交换激活Ras蛋白。Ras-GTP直接与Raf(一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶)相结合,形成一个短暂的膜锚定信号。 活化的Raf激酶磷酸化一个双重特异性激酶MEK的第218位丝氨酸和第222位丝氨酸。 MEK也可以被Mos以及MEKK1磷酸化,前者是一个在卵母细胞减数分裂成熟过程中表达的蛋白激酶。 一般认为MEK1结合ERK,磷酸化一个丝氨酸或者酪氨酸残基,然后二者解离。单磷酸化的ERK再结合一个激活的MEK1,二次磷酸化最终达到完全活化。 活化的MEK磷酸化ERK1/ERK2的Thr183和Tyr185。

ERKs活化后的主要靶蛋白是pp90核糖体S6激酶 和细胞质磷脂酶A2。 ERK也会转移到细胞核中磷酸化转录因子ELK-1。近期另一个相关的细胞核蛋白激酶ERK3已被克隆。它和ERK1/ERK2的催化中心有50%的同源性, 但它不磷酸化任何特有的ERK底物。细胞中往往只有一种ERK1或ERK2的高度活化形式存在,比非磷酸化ERK活性高出1000倍还多。任何时候细胞中都存在三种未完全活化的ERK,一种以未被磷酸化的酶形式存在,另两种是单磷酸化的酶,即只含有一个磷酸化的丝氨酸或酪氨酸残基。

JNK/SAPK 级联系统会由于紫外线照射、热休克或炎症刺激而被激活。这一类MAPK反应受Rac和Cdc42两类小G蛋白的调节。活化的Cdc42结合PAK65蛋白并激活它。14 活化的PAK65能够结合MEKK,然后磷酸化Ser219和Ser223 ,从而激活SEK/JNKK。活化的SEK/JNKK磷酸化JNK/SAPK,依次结合到c-Jun的N末端并磷酸化Ser63和Ser73。ERK和JNK的磷酸化位点保守,然而,这些位点定位在不同的特异性双重磷酸化Motif 。分子克隆研究表明在JNK/SAPK和典型的MAPK之间约有40-45%的序列同源性。

p38蛋白激酶 是MAPK家族的最新成员。 它可因炎症刺激、内霉素和渗透压而激活。 它和ERKs有50%的同源性。 p38反应过程的上游步骤尚不清楚。但它被一个双重特异性激酶MKK3磷酸化后方开始下游反应步骤。p38活化后转移到细胞核内,磷酸化ATF-2。20 p38的另一个已知靶物是MAPKAPK2,它参与热激蛋白的磷酸化和激活作用。虽然不同的MAPK级联反应系统有很大区别,功能独立,但在这些通路之间也有所交汇。例如,JNKK(JNK/SAPK激酶)据报道可以激活p38, 但MKK3只活化p38而不活化JNK/SAPK。MEKK1在JNK/SAPK级联系统中催化SEK/JNKK1,对催化p38只有微弱的作用。在上游信号中,Sos只催化ERK通路,对JNK或p38级联反应没有任何作用。另一个重要发现是当用促有丝分裂剂处理哺乳动物细胞时,ERKs活性显著增强而JNK/SAPK不受影响。相反,细胞受到胁迫时,只会活化JNK/SAPK通路而ERKs活性不受改变。在转录水平,ATF-2可以被三种MAP蛋白激酶磷酸化从而激活,而C-Jun和Elk-1只被ERKs和JNK/SAPK磷酸化。所有三种通路都针对某种特定外界压力对转录活性起作用。

MAPK信号通路研究相关的激活剂

产品名称 货号 说 明 包装 价格
Anisomycin,
Streptomyces
griseolus

176880

高效的激活哺乳动物细胞JNK/SAPK和p38 MAPK激活剂;作为有效信号激活剂与生长因子一起协同诱导c-Fos和c-Jun;抑制翻译过程中的蛋白合成;诱导U937细胞(人组织淋巴瘤细胞系)凋亡。

10mg

61.0

Aurintricarboxylic
Acid
189400 抑制多种因子造成的不同类型细胞凋亡">细胞凋亡;DNA拓扑异构酶II的有效抑制剂;促进MAPK、Shc蛋白、PI 3激酶和PLC-g的酪氨酸磷酸化;有效抑制血管生成,增加angiostatic steroid活性;并可抑制calpain的两种亚型(m-calpain IC50=22mm, m-calpain IC50=10)。 100mg 45.0
Palytoxin,Palythoa
toxica
506438 源于海葵的非蛋白毒素,皮摩尔级浓度的分子即可损伤细胞;对可兴奋细胞和非兴奋细胞均可产生多重效应;在Swiss 3T3纤维原细胞中激活SAPK/JNK通路;去极化心脏及平滑肌的兴奋细胞,增加胞内Ca2+浓度;与钠、钾泵结合从而抑制Na+、K+-ATP酶活性,促进K+外流;也是阳离子载体和非TPA肿瘤促进因子。 25ug

100ug

232.

3650.6

D-erythro-
Sphingosine,
N-Acetyl-
110145 具生物活性和细胞渗透性的非生理性神经酰胺类似物;抑制HL-60细胞生长、诱导凋亡;促进核小体DNA降解;激活HL-60人早幼粒细胞的SAPK;异三聚体PP2A的激活剂;浓度为100nM时激活T9细胞中的胞质Ser/Thr蛋白磷酸酶。 5mg 98.7
D-erythro-
Sphingosine,
N-Hexanoyl-
376650 具生物活性和细胞渗透性的非生理性神经酰胺类似物;诱导细胞周期阻滞;活化MAPK;浓度为10nM时激活PP2A;抑制纤维原细胞中甘油二酯累积,抑制磷脂酶D的活性;诱导Molt-4白血病细胞凋亡">细胞凋亡并增强angiostatic steroid 活性。 5mg 82.8
D-erythro-
Sphingosine,
N-Octanoyl-
219540 内源神经酰胺的类似物,为具细胞渗透性的短链;可诱导多种细胞系凋亡;在HL-60细胞系中激活MAPK。 5mg 82.8
Sphingosylphos
phoryl-choline
567735 去乙酰基鞘磷脂衍生物,已知在神经性A型尼曼匹克症(niemann-pick)中累积;在Swiss 3T3细胞系中快速诱导p125FAK和桩蛋白的酪氨酸磷酸化并导致MAPK短暂活化;促进细胞分裂,通过部分非PKC依赖的路径增加细胞内游离Ca2+浓度和花生四烯酸含量。 10mg 217.8
Tumor NecrosisFactor-a, Human, Recombinant, E,coli 654205 通过与白细胞分叶核、T细胞、产生抗体的B淋巴细胞、纤维原细胞以及骨髓造血细胞相互作用激活多种免疫反应机制;其活力没有种属特异性;激发SAP激酶活性;诱导人嗜中性细胞以及内皮细胞的凋亡;提高血管平滑肌中的iNOS浓度水平;参与一些急、慢性疾病的病理过程。 10ug 370.3
AG126 658452 阻断脂多糖诱导的p42 MAPK蛋白底物的酪氨酸磷酸化;抑制脂多糖诱导的TNF-a合成和鼠类腹膜巨嗜细胞内一氧化氮的合成。 5mg 129.2
Apigenin 178278 在低浓度时诱导v-H-ras-transformed NIH 3T3细胞系表型转换的恢复,多数通过抑制MAPK活性起作用;通过将恶性肿瘤细胞阻断于G2/M期从而抑制其增殖并促进形态分化。 5mg 46.5
Hsp25 Kinase

Inhibitor

385880 13个氨基酸残基的小肽,高效选择性抑制哺乳动物的热休克蛋白激酶[又称MAPKAP kinase-2];对多肽底物为竞争性抑制,对ATP为非竞争性抑制。 1mg 120.5
Hypericin 400076 PKC的抑制剂,同时也可抑制酪蛋白激酶II,MAPK,胰岛素受体和EGF受体的酪氨酸激酶活性,也有报告认为它可抑制PI-3激酶活性 1mg 140.9
5-Iodotubercidin 407900 MAPK ERK2 的竞争性抑制剂;同时也是腺苷激酶,酪蛋白激酶I,PKA以及胰岛素受体激酶(IC50=0.4-28mm)的抑制剂。 1mg 155.4
MAP Kinase
Antisense
Oligonucleotide
454858 17-mer 硫代磷酸酯寡聚脱氧核苷酸,依据p42和p44 MAPK(ERK2和ERK1)中的一段序列合成;在3T3 L1纤维原细胞和脂肪细胞中降低p42和p44 MAPK的表达水平,此作用为浓度依赖性。 25nmol 315.1
MAP Kinase
Antisense
Oligonucleotide
Control
454859 17-mer 硫代磷酸酯寡聚脱氧核苷酸,与MAP K反义寡聚核苷酸的核苷组成相同但顺序不同;不影响MAPK的表达和活性。 25nmol 315.1
MAP Kinase Inhibitor Set 444180 包括5mg MEK抑制剂PD98059,各1mg的MAPK抑制剂SB 202190和 SB 203580,以及1mg的阴性对照SB 202474。 1set 400.8
MEK Inhibitor Set 453710 包括5mg PD 98059,1mg U0126,以及1mg阴性对照U0124。 1set 242.5
Olomoucine 495620 嘌呤衍生物,选择性抑制p34cdc2/细胞周期蛋白B和一些相关激酶,包括p33cdk2/细胞周期蛋白A,p33cdk2/细胞周期蛋白E,p33cdk5/P35,以及p44 MAPK(IC50=25mM);竞争结合激酶的ATP结合位点;对于p34cdk4/细胞周期蛋白D(IC50 >1mM)和p40cdk6/细胞周期蛋白D3(IC50>250mM) 具有较低的灵敏度。 1mg

5mg

45.0

185

PD 98059 513000 MEK选择性抑制剂,具细胞渗透性;通过抑制MAPK活性和磷酸化MAPK底物起作用;用PD98059预处理PC-12细胞系,能完全阻止由神经生长因子(NGF;IC50=2mM)引发的MAPK活性增加;不影响依赖于NGF的pp140trk受体或其底物Shc的酪氨酸磷酸化,不阻止依赖于NGF的PI 3激酶的激活。 5mg 117.6
PD 169316 513030 p38 MAPK选择性抑制剂(IC50=89nM),具细胞渗透性;可阻止神经元和非神经元细胞因营养因子消除而产生的细胞凋亡">细胞凋亡。 1mg 130.7
P38 MAP KinaseInhibitor 506126 高效p38激酶抑制剂(IC50=35nM)。 500ug 130.7
SB 202190 559388 p38 MAPK抑制剂,具细胞渗透性;抑制p38磷酸化髓磷脂碱性蛋白MAP,不影响ERK或JNK MAPK活性;抑制p38b(IC50=350nM)和p38磷酸化激活转录因子2(ATF-2;IC50=280nM)。 1mg 130.7
SB 202190,
Hydrochloride
559393 p38 MAPK抑制剂SB 202190的水溶形式。 1mg 130.7
SB 202474 559387 MAPK抑制研究中的阴性对照。 1mg 133.6
SB 203580 559389 p38 MAPK高度特异性抑制剂(IC50=600nM),具细胞渗透性;抑制MAPKAP激酶2活性;阻止由于IL-1,细胞胁迫,细菌内毒素诱导产生的热休克蛋白27的磷酸化;但不抑制MAPK同源物JNK或p42 MAPK。 1mg 130.7
SB 203580,Hydrochloride 559395 MAPK抑制剂 SB 203580的水溶形式。 1mg 130.7
SB 203085,Iodo- 559400 p38 MAPK高度特异性抑制剂,与SB203580的效果相似;可用于识别p38 MAPK的抑制剂结合位点。 1mg 133.6
SB 220025 559396 人类p38 MAPK的高效特异性抑制剂(IC50=60nM);对p38 MAPK的选择性高于ERK(p42/p44 MAP 激酶)2000倍,高于PKA500倍,高于PKC50倍,高于EGFR1000倍;也可作为血管生成和TNF-a产物的抑制剂。 500ug 194.6
SC 68376 565625 p38 MAPK高效特异性抑制剂(IC50=2-5mM),具剂量依赖性。 1mg 159.7
SKF-86002 567305 双环咪唑CSAID,通过抑制p38 MAPK以及LPS促生的IL-1和TNF-a产物的活性来阻止渗透压和紫外线造成的细胞凋亡;抑制环加氧酶和5-脂加氧酶,抑制渗透压。 5mg 165.5
U0124 662006 MEK抑制剂U0125和U0126的阴性对照,即使浓度达到100mM也不抑制MEK活性。 1mg 91.5
U0125 662008 特异性抑制MEK(MEK1和MEK2);虽然与U0126结构相似,但效用低10倍。 1mg 91.5
U0126 662005 高效特异性抑制MEK1(IC50=72nM)和MEK2(IC50=58nM);对于MEK底物ATP和ERK的抑制是非竞争性的;作为免疫抑制剂,阻止IL-2合成和T细胞增殖,对T细胞活性和耐受性无长期影响。 1mg 88.6
ZM 336372 692000 抑制SAPK2a/p38a和SAPK2b/p38b2;有效抑制c-Raf(IC50=70nM)。 1mg 169.9

MAPK信号通路研究相关的底物

产品名称 货号 说 明 包装 价格
JNK Substrate,
C-Jun
420108 在E.coli 中以GST融合蛋白形式表达的c-Jun活性结构域;JNK/SAPK的高度特异性底物;不被p42 MAPK或p38磷酸化;可用于定性定量检测JNK活性。 100ug 305
c-Jun-GST, Human
E.coli,Recombinant,
Agarose Conjugate
420109 50%琼脂糖凝胶纯化的c-Jun;c-Jun-GST可与GST琼脂糖结合,用于从细胞抽提物中亲和纯化SAPK,所结合的SAPK的磷酸转移酶活性可用随后添加的g-32P-ATP测定。 100ug 482.1
MAP Kinase substrate,Tyrosine Hydroxylase 24-33 454860 24-33个残基的酪氨酸羟化酶,类似于MAPK的磷酸化位点,自身包含Ser31磷酸化位点;以三氟醋酸盐形式提供。 1mg 209.1
Myelin Basic Protein Peptide Substrate 475920 p44mapk和p42mapk激酶的底物;对应于髓磷脂碱性蛋白质的94-102位氨基酸残基,包含可被MAPK识别的一致序列Pro-X--Pro;Thr97被激酶磷酸化;以三氟醋酸盐形式提供。 1mg 222.2
PHAS-I, Rat,Recombinant 516675 117个氨基酸残基的蛋白底物,为MAPK、p38、PKC和JNK极好底物;磷酸化胰岛素促增的PHAS-1,不影响脂肪细胞激活cAMP;是MAPK在体内和体外的极好底物。 250ug 305
JunN-Terminal
Kinase,Rat,
Recombinant
420105 经E.coli表达纯化的重组鼠骨骼肌JNKb;参与由紫外线辐射、热休克、磷酸化导致的蛋白合成抑制以及c-Jun增强转录活性等胁迫信号引起的细胞反应;其他JNK的可能底物包括ATF2和P53;用于鉴别JNK的底物和JNK上游激活剂;能够自身磷酸化。 20ug 518.4
MAP Kinase,
Mouse,
Recombinant,
E.coli
454850 接收信号,在从细胞表面酪氨酸激酶受体到细胞质和细胞内容物的蛋白激酶级联系统的最后一步起作用;与MEK共表达,被磷酸化后活化。 2000U 341.3
MAP Kinase,
Activated,
Rat,Recombinant,
E.coli
454855 无活性的MAPK经体外磷酸化产生的具高度活性的形式;可以标记MAPK底物,也可用于抑制剂筛选和显微注射;带多聚组氨酸融合尾巴,帮助从反应混合物中转移MAPK。 5ug 518.4
MAP Kinase,
Non-Activated,
Rat,Recombinant,
E.coli
454852 适用于测定MAPK激活剂的活性,例如MEK在细胞裂解物或色谱纯化组分中的活性;带多聚组氨酸融合尾巴,帮助从反应混合物中转移MAPK。 20mg 518.4
MAP kinase,
ERK1-GST.TagTM,
Human,
Recombinant,
Agarose Conjugate
442673 50%琼脂糖凝胶纯化的人重组ERK1;以GST融合蛋白形式表达,可被吸附到GST琼脂糖胶上;ERK1和牛凝血酶一起孵育可被释放,或用10mM的谷胱甘肽洗脱ERK-GST释放ERK1;可作为ERK1和ERK2的底物。 100ug 482.1
[Ala71]-MAP
Kinase ERK1,
Inactive,Human,
Recombinant,
Agarose Conjugate
442674 50%琼脂糖凝胶纯化的[Ala71]-ERK1;ERK1的Lys71变换为丙氨酸,成为可起催化作用的MAPK的非活化形式不会自磷酸化或磷酸化其它蛋白质;适用于作为底物定量检测MEK1和MEK2。 100ug 482.1
p38,GST.TagTM,
Mouse,
Recombinant
506122 与酵母高渗透性甘油蛋白高度同源,可调节酵母渗透信号;重组p38可磷酸化ATF2和PHAS-1,但不磷酸化c-Jun;据报道可磷酸化凝血酶促生的血小板中的PLA2;也在炎症反应和细胞凋亡中起重要调节作用。 50ug 479.2
SEK1-
GST.Tag TM,
Mouse,
Recombinant,
E.coli, Agarose
Conjugate
563101 50%琼脂匀浆;MEKK的底物和Anti-SEK1的蛋白印记标准品。 100ug 482.1
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