MAP-Kinasen-Signalweg

Zuletzt aktualisiert am: 12.07.2019

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Definition

Mehrstufiger Signaltransduktionswege der MAP-Kinasen (Mitogen-aktivierte Protein-Kinasen). Diese sind u.a. an Regulation der Embryogenese, der Zelldifferenzierung, Zellwachstum und der Apoptose beteiligt.

Allgemeine Information

Die Signalwege umfassen mindestens 3 "in Serie" geschaltete Kinasen (s.a.u. Raf-Kinasen). Bei der intrazellulär ablaufenden, hintereinander geschalteten  MAPK- Signalkaskade (RASBRAFMEKERK→ Zellproliferation / Zelldifferenzierung) handelt es sich um einen grundlegenden zellbiologischen Prozess, über den die vitalen Zellfunktionen „Proliferation und Differenzierung“ entscheidend reguliert wird. Die Rezeptorkinasen werden auch in dieser Reihenfolge phosphoryliert und damit aktiviert (Phosphorylierungs-Kaskaden). Sie dienen der Signalvermittlung von der Zellmembran in den Zellkern und greifen wie Zahnräder ineinander.

  • MAP-Kinase-Kinase-Kinase (MAP-3K, auch: MAP-KKK)
  • MAP-Kinase-Kinase (MAP-2K, auch MAP-KK)
  • MAP-Kinase (MAP-K)

Die Auslösung der Signaltransduktion erfolgt durch 3 unterschiedliche Stimuli (wobei aber immer eine der MAP-Kinasen aktiv wird):

  • Aktivierung über Mitogene (ERK1/ERK2 Kaskade); führt zu Zellwachstum, Proliferation und Differenzierung. Dieser Signalweg ist bei 30% aller Krebsarten hyperaktiviert (s.u. Photokarzinogenese s.u. MYC-Gen).
  • Aktivierung über Stress, UV-Strahlen ,TNF-alpha oder Interleukin-1-Rezeptor Typ 1 (s.a.u. Interleukine) verursacht Antworten wie Entzündung, Apoptose, Wachstum oder Differenzierung.

Nach der Ligandenbindung dimerisieren die Rezeptoren und werden durch Autophosporylierung ihrer Tyrosinreste an der intrazellulären Rezeptordomäne aktiviert. Diese phosphorilisierten Tyrosinreste fungieren als Bindungsstellen für die Adapterproteine, die dann weitere Signalmoleküle durch Posphorilierung aktivieren. 

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