MAPK1-Gen

Das MAPK1-Gen (MAPK1 steht für: Mitogen-aktivierte Proteinkinase 1) ist ein proteinkodierendes Gen, das auf Chromosom 22q11.22 lokalisiert ist. Für dieses Gen wurden zwei alternativ gespleißte Transkriptvarianten gemeldet, die für dasselbe Protein kodieren, sich aber in den untranslatierten Regionen (UTRs) unterscheiden.

Dieses Gen kodiert für ein Mitglied der MAP-Kinase-Familie. MAP-Kinasen, die auch als extrazelluläre signalregulierte Kinasen (ERKs) bekannt sind, fungieren als Integrationspunkt für mehrere biochemische Signale und sind an einer Vielzahl von zellulären Prozessen wie Proliferation, Differenzierung, Transkriptionsregulation und Entwicklung beteiligt.

Die Aktivierung dieser Kinase erfordert ihre Phosphorylierung durch vorgeschaltete Kinasen.

Nach der Aktivierung wandert diese Kinase in den Kern der stimulierten Zellen, wo sie Kernziele phosphoryliert. Eine Studie legt auch nahe, dass dieses Protein unabhängig von seiner Kinaseaktivität als Transkriptionsrepressor wirkt. Das kodierte Protein wurde aufgrund seiner Fähigkeit, mechanistisch unterschiedliche Funktionen zu erfüllen, als "moonlighting protein" bezeichnet.

MAPK1/ERK2 und MAPK3/ERK1 sind die beiden MAPKs, die eine wichtige Rolle in der MAPK/ERK-Kaskade spielen. Sie sind auch an einer Signalkaskade beteiligt, die durch aktiviertes KIT und KITLG/SCF ausgelöst wird. Je nach zellulärem Kontext vermittelt die MAPK/ERK-Kaskade verschiedene biologische Funktionen wie Zellwachstum, Adhäsion, Überleben und Differenzierung durch die Regulierung von Transkription, Translation und Umlagerung des Zytoskeletts. Die MAPK/ERK-Kaskade spielt auch eine Rolle bei der Initiierung und Regulierung von Meiose, Mitose und postmitotischen Funktionen in differenzierten Zellen, indem sie eine Reihe von Transkriptionsfaktoren phosphoryliert. Für die ERKs wurden bereits etwa 160 Substrate entdeckt. Viele dieser Substrate sind im Zellkern lokalisiert und scheinen an der Regulierung der Transkription nach Stimulation teilzunehmen. Andere Substrate befinden sich jedoch im Zytosol sowie in anderen Zellorganellen und sind für Prozesse wie Translation, Mitose und Apoptose verantwortlich. Darüber hinaus ist die MAPK/ERK-Kaskade auch an der Regulierung der endosomalen Dynamik, einschließlich der Lysosomenverarbeitung und des Endosomenzyklus durch das perinukleäre Recycling-Kompartiment (PNRC), sowie an der Fragmentierung des Golgi-Apparats während der Mitose beteiligt.

Zu den Substraten gehören.

• Transkriptionsfaktoren (wie ATF2, BCL6, ELK1, ERF, FOS, HSF4 oder SPZ1)
• Elemente des Zytoskeletts (wie CANX, CTTN, GJA1, MAP2, MAPT, PXN, SORBS3 oder STMN1)
• Regulatoren der Apoptose (wie BAD, BTG2, CASP9, DAPK1, IER3, MCL1 oder PPARG)
• Translationsregulatoren (wie EIF4EBP1 und FXR1) und eine Vielzahl anderer signalbezogener Moleküle.

Zu den Krankheiten, die mit MAPK1 assoziiert sind, gehören das Noonan-Syndrom 13

und

die spezifische Lernbehinderung.