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信号通路

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ERK

细胞外调节蛋白激酶(Extracellular signal regulated kinases)

 

 

ERK 为细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK),其广泛存在于胞浆中,含有丝氨酸/苏氨酸残基的蛋白质激酶,目前已发现共 5 个亚族,该激酶是丝裂原活化蛋白激酶 (MAPKs) 信号转导系统组成部分之一。由该激酶转导的通路在心肌细胞的周期调节及增殖等过程中发挥重要作用。

 

ERK 有两种亚型:ERK1 和 ERK2,两者有 84%的氨基酸残基相同。ERK1/2 具有典型的蛋白激酶结构,通过磷酸化底物对细胞生命活动进行调控。细胞因子、激素、细胞应激等胞外信号通过跨膜受体进入细胞,沿着 RAF-MEK-ERK 信号通路传递到细胞内。此过程中,ERK1/2 是 MEK 的唯一底物,却可以磷酸化百种下游细胞质和细胞核底物,因此在胞外信号向胞内传递过程中具有重要作用。

 

                                           

  图1:RAS-RAF-MEK-ERK 信号通路的调节以及功能

(图片来源:Int. J. Mol. Sci. 2022, 23(3), 1464;)

 

如图所示,ERK1/2 处于胞外刺激信号传导到胞内风暴的中心,且风暴中心能够进行移动。上游细胞因子等刺激因子通过结合相应的受体进而激活胞内受体酪氨酸激酶,该激酶磷酸化部位结合细胞因子受体结合蛋白2(Grb2),再同蛋白鸟嘌呤转换因子 SOS 作用生成 Grb2-sos 复合物,进而激活 Ras 通路。活化后的 Ras 结合丝裂原活化蛋白激酶,激活的 MEK 导致ERK 磷酸化,继而激活 ERK 通路,使得活化后的 ERK 入核,影响多种底物而调控相关基因表达而达到调控细胞周期、促进细胞增殖、分化及凋亡的作用。

 

在肿瘤中,RAS-RAF-MEK-ERK 通路也如风暴中心一般,外围天翻地覆,内里却愈发平静。在所有肿瘤中 RAS 基因的突变率高达30%,BRAF 的突变率为 7-10%,而 MEK 的突变率不足 1%,ERK 的突变则极为罕见。肿瘤细胞中 ERK 的上游频繁突变,导致 ERK 异常激活,从而增强了肿瘤的生存转移能力,因此 ERK 也是重要的药物靶点。

ERK 相关靶点
货号 产品名 中文名称 产品描述
SJ-MX0509 LY3214996

Temuterkib (LY3214996) 是一种选择性、新型 ERK1/2 抑制剂,抑制 ERK1 和 ERK2 的 IC50 为 5 nM。在具有 BRAF 和 RAS 突变的癌细胞系中,它能有效地抑制细胞内 p-RSK1。Temuterkib 在 MAPK 途径改变的癌症模型中具有强大的抗肿瘤活性。

SJ-MX0276 PD98059

PD98059 是一种非 ATP 竞争性的 MEK 抑制剂,PD98059 与 MEK 的无活性形式结合,从而阻止上游激酶激活 MEK1 (IC50 为 4 µM) 和 MEK2 (IC50 为 50 µM)。PD98059 是一种 ERK1/2 信号的抑制剂 (不直接抑制 ERK1 或 ERK2)。PD98059 是一种芳烃受体 (AHR) 的配体,可抑制细胞中 TCDD 结合 (IC50 为 4 µM) 和 AHR 转化 (IC50 为 1 µM)。PD98059 还可抑制细胞自噬 (autophagy)。PD98059 提高 ES 细胞生长及自我更新,促进人间充质干细胞分化为成脂细胞,抑制成骨细胞分化。

SJ-MN0057 Tauroursodeoxycholic Acid (TUDCA) 牛磺熊去氧胆酸

Tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) 是一种内质网应激抑制剂。Tauroursodeoxycholate 显著降低凋亡分子如 caspase-3caspase-12 的表达。Tauroursodeoxycholate 也抑制 ERK,在多种神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森疾病和亨廷顿疾病中,可作为线粒体稳定剂和抗凋亡试剂。

SJ-MX0568 (E/Z)-BIX02189

(E/Z)-BIX02189是一种选择性的MEK5抑制剂,无细胞试验中IC50为1.5 nM,也抑制ERK5催化活性,IC50为59 nM,且不抑制密切相关的激酶MEK1,MEK2,ERK2,和JNK2。

SJ-MN0179 Honokiol 和厚朴酚

Honokiol是一种具有生物活性的双酚类植物化学物质,靶向多种信号分子,具有有效的抗氧化,抗炎,抗血管生成和抗癌活性。它抑制 Akt 的活化。Honokiol 能透过血脑屏障。Honokiol 可造成 G0/G1 期阻滞,并可通过 ROS/ERK1/2 信号通路来诱导凋亡和自噬。

SJ-MX2198 Pluripotin Pluripotin 是 ERK1 和 RasGAP 的双重抑制剂,KD 分别为 98 nM 和 212 nM。Pluripotin 还抑制 RSK1,RSK2,RSK3 和 RSK4,IC50 分别为 0.5,2.5,3.3 和 10.0 μM。
SJ-MX2190 VX-11e

VX-11e 是一种高效的、具有选择性的可口服的 ERK 抑制剂,Ki 值小于 2 nM。

SJ-MN0800 2,5-Dihydroxyacetophenone 2,5-二羟基苯乙酮

2,5-Dihydroxyacetophenone 是从熟地黄中分离出的,可通过阻断 ERK1/2NF-κB 信号通路来显著降低促炎细胞因子 TNF-αIL-6 的表达水平。2',5'-Dihydroxyacetophenone 通过抑制 iNOS 的表达来显著抑制 NO 的产生。

SJ-MX2737A Trimebutine maleate 马来酸曲美布汀

Trimebutine maleate 是阿片受体激动剂,有抗毒蕈碱活性。Trimebutine maleate 被用作治疗急性和慢性腹痛的解痉剂。

SJ-MX0022 Longdaysin

Longdaysin 是 Wnt/β-catenin 信号通路的抑制剂,通过阻断 CK1δ/ε 依赖性 Wnt 信号通路发挥抗肿瘤作用。Longdaysin 抑制 CK1α,CK1δ,CDK7,ERK2 的 IC50 值分别为 5.6 µM,8.8 µM,29 µM,52 µM。

SJ-MX4576 BIX02189

BIX02189 是一种有效的选择性 MEK5 抑制剂,IC50 为 1.5 nM。BIX02189 也抑制 ERK5 活性,IC50 为 59 nM。

SJ-MX4635 Bohemine

Bohemine 是一种嘌呤类似物,也是一种合成的选择性的 CDK 抑制剂,对 Cdk2/cyclin E,Cdk2/cyclin A 和 Cdk9/cyclin T1 的 IC50 分别为 4.6 μM,83 μM 和 2.7 μM。Bohemine 还抑制 ERK2IC50 为 52 μM,对 CDK1,CDK4 和 CDK6 的抑制作用较小。Bohemine 在 G/S 边界阻滞细胞周期,激活成熟牛卵母细胞, 具有广泛的抗癌活性。

SJ-MN0672 Astragaloside A

Astragaloside A 是从膜荚黄芪中分离的纯皂苷,能够抑制 ERK1/2 和 JNK 的激活,在乳腺癌细胞 MDA-MB-231 中,能够下调 (MMP)-2,(MMP)-9 的信号通路。Astragaloside A显示出一定的药理作用,如抗高血压、正性肌力作用、消炎和抗心肌损伤,已被广泛用于治疗心血管疾病和肾病。

SJ-MX0123 TIC10 (ONC201) TIC10 (ONC201) 抑制Akt和ERK活性。TIC10 (ONC-201) 是一种有效,口服的,稳定的肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体 (TRAIL) 诱导剂,其通过抑制 Akt 和 ERK 从而激活 Foxo3a 并显着诱导细胞表面 TRAIL。TIC10 (ONC-201) 具有优越的耐药性,可以穿透血脑屏障,具有超强的稳定性,和改善的药代动力学性能。
SJ-MN0057A Tauroursodeoxycholate sodium 牛磺熊去氧胆酸钠

Tauroursodeoxycholate (Tauroursodeoxycholic acid; TUDCA) sodium 是一种内质网应激抑制剂。Tauroursodeoxycholate sodium 显著降低凋亡分子如 caspase-3caspase-12 表达。Tauroursodeoxycholate sodium 也抑制 ERK

SJ-MN1131 Atractylenolide II 白术内酯Ⅱ Atractylenolide II 是一种倍半萜类化合物,从白术的干燥根茎分离,具有抗增殖活性。
SJ-MN1185 Peiminine 贝母素乙

Peiminine 是一种可以从南瓜科 Bolbostemma paniculatum (Maxim) Franquet 中分离得到的化合物。Peiminin 可通过内源性和外源性凋亡途径诱导人肝癌 HepG2 细胞凋亡 (apoptosis)。在许多动物模型中,Peiminin 具有抗炎、抗癌、抗骨质疏松、心肌保护等活性。

SJ-MN1383 2,3,5,4'-Tetrahydroxystilbene 2-O-β-D-glucoside 2,3,5,4-四羟基二苯乙烯葡萄糖苷

2,3,5,4'-Tetrahydroxystilbene 2-O-β-D-glucoside 是从蓼科植物物种的根里分离出来的,能够抑制 5-HETEHHT thromboxane B2 的形成。2,3,5,4'-Tetrahydroxystilbene 2-O-β-D-glucoside 具有降血压、抗衰老、抗炎、降血脂、心脏保护和神经保护作用。

SJ-MN1413 trans-Zeatin 反-玉米素

trans-Zeatin 是存在于高等植物的一种天然植物细胞分裂素 (cytokinins, CKs),最初是从幼嫩的玉米芯中发现分离出来的,后来椰汁中也发现该物质及其衍生物。作为植物生长调节剂,功能上不仅促进侧芽生长,刺激细胞分化 (侧端优势),促进愈伤组织和种子发芽。还能防止叶片衰老,逆转芽部受到的毒素伤害和抑制过度根部形成。高浓度的玉米素还能产生不定芽分化;trans-Zeatin 能够抑制紫外线诱导的 MEK/ERK 的活化。

SJ-MX2746 BIX02188

BIX02188 是一种有效的 MEK5 选择性抑制剂,抑制 MEK5ERK5 TGFβR1IC50 分别位 4.3 nM、810 nM 和 1800 nM。BIX02188 不抑制与其密切相关的激,比如 MEK1/2、ERK1/2 和 JNK2。