觀念剖析
絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)是低等原核細胞及哺乳動物的細胞內廣泛存在的一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。MAPKs信號傳導通路是一種三級激酶之級聯傳遞信號過程。它在自身免疫系統疾病過程扮演關鍵性角色。
前言
自身免疫疾病是由於人體免疫系統敵我不分,本來扮演防禦角色的Tcells,在轉錄因數NF-β過度活化刺激下,產生大量炎症細胞因子,如IL-17、TNF-a或促進B cells產生自身抗體,轉而攻擊自身組織與器官所造成的結果。到目前為止,自身免疫疾病尚未能獲得控制。近年來,國家衛生研究院與台中榮總合作,研究發現“酵素蛋白激酶”在人體免疫系統扮演關鍵性角色---酵素蛋白激酶過度活化,可能導致自身免疫疾病;若能適當調控,就能抑制疾病發作。
國衛院免疫醫學中心博士後研究員莊懷佳以SLE疾病為例,發現SLE患者的Tcells內絲裂原活化蛋白激酶MAP4K3/GLK表達明顯增加,且與疾病嚴重性高度相關。他們在小鼠動物實驗中發現,
MAP4K3/GLK會與PKC結合,活化PKC後,可引發細胞內轉錄因子NF-β活化,進而促進T cells之活化;若剔除MAP4K3/GLK後,其免疫炎症反可獲得抑制。這項研究成果首次揭露,並且在自然雜誌與免疫學期刊發表結果。所以,有朝一日,只要研發出抑制MAP4K3/GLK標靶藥物,就能治療自身免疫疾病,以造福自身免疫疾病患者。
認識絲裂原活化激酶
絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是低等原核細胞及哺乳動物的細胞內廣泛存在的
一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶研究證實,MAPKs信號傳導通路高度保守,是一種三級激酶之級聯傳遞信號過程。目前已發現多條MAPK信號通路,通過相互調控,可將細胞外信號傳導至細胞質及細胞核,調控基因表達、分裂增殖、分化、凋亡、等過程(MAP4K3 is one of the mitogen-activated protein (MAP) kinases: serine/threonine - specific protein kinases that respond to extracellular stimuli (mitogens) and regulate various cellular activities, such as gene expression, mitosis, differentiation, apoptosis)。
目前在哺乳類細胞已發現存在三條並行的 MAPKs 信號通路,即絲裂原活化蛋白激酶的 3 個家族成員,包括 ERK、JNK 及 p38。由於過程複雜,我們僅以 ERK 信號通路為代表,簡短闡述其生理生化方面的重要性:
**ERK(Extracellular Signal-regulated Kinase) 信號通路:
1986 年由 Sturgill 等人首先報告。研究證實,受體酪氨酸激酶與 G 蛋白偶聯受體部都可啟動 ERK 信號傳導途徑。當受體酪氨酸激酶與細胞膜上的特異受體結合,可使受體形成二聚體,從而啟動 Ras;啟動的 Ras 進一步啟動 Raf-1;Raf-1 可磷酸化 MEK1 / MEK2(MAP kinase/ERK kinase) ,從而啟動 MEKs;MEKs 可以使絲/蘇氨酸和酪氨酸磷酸化,進一步啟動 ERK1 和 ERK2。ERKs 受絲裂原刺激後可進入細胞核,再去磷酸化核內轉錄因子如 c-fos 、 c-Jun 、 Elk-1 、 c-myc 和 ATF2 ,參與細胞增殖與分化的調控。另外, ERK 也可磷酸化本通路的上游蛋白 NGF 受體、SOS、Raf-1、MEK 等,進行自身的負反饋調節。此外,ERKs 可磷酸化細胞骨架中微管相關蛋白 ( 如 MAP-1、MAP-2 和 MAP-4) ,參與細胞骨架的重分佈。