成体マウスの脳におけるERK/MAPKシグナル伝達カスケードの成分の微分mRNA分布

細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK）とも呼ばれるマイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）は、膜貫通受容体の多面栄養の下流に活性化されたセリン/スレオニン末端プロテインキナーゼのグループです。MAPKシグナル伝達経路の主な細胞内成分は、活性化因子とエフェクタータンパク質のカスケードで機能するRAF、MEK、およびERKタンパク質です。細胞の増殖、細胞生存、細胞外シグナルを細胞質および核エフェクターに伝達することにより、細胞の生存、細胞分化など、多くの基本的な細胞機能を調節します。この経路での可能な活性化カスケードの詳細を明らかにするために、本研究は、in situを介した成体マウス脳のBRAF、MEK1、MEK2、MEK5、ERK1、ERK2、ERK3、およびERK5の微分発現の完全な説明を提供します。ハイブリダイゼーション分析。この研究では、各遺伝子はMEK2を除いて脳全体で広く発現しているが、それぞれが非常に明確な発現パターンを示し、異なる領域内のMAPK成分の明確な相互作用につながることを発見しました。最も顕著なのは、1）BRAFとERK3が適切な海馬で共発現しており、機能的相互作用の可能性を確認していることがわかりました。2）ほとんどの前脳領域では、MEK5とERK5が共発現しています。3）脳の神経原性領域、すなわち嗅球と歯状回の甲状腺腫では、BRAFが存在しないため、他の活性化タンパク質がその機能を引き継ぐ必要があることを示しています。これらの違いにもかかわらず、我々の結果は、経路成分の広範な共発現を示しているため、脳の一部の領域におけるいくつかのMEKおよびERKタンパク質間の冗長機能の仮説が確認されています。

The mitogen-activated protein kinases (MAPKs), also called extracellular signal-regulated kinases (ERKs), are a group of serine/threonine terminal protein kinases activated downstream of a pleiotrophy of transmembrane receptors. Main intracellular components of the MAPK signalling pathway are the RAF, MEK, and ERK proteins, which work in a cascade of activator and effector proteins. They regulate many fundamental cellular functions, including cell proliferation, cell survival, and cell differentiation by transducing extracellular signals to cytoplasmic and nuclear effectors. To reveal more details about possible activation cascades in this pathway, the present study gives a complete description of the differential expression of Braf, Mek1, Mek2, Mek5, Erk1, Erk2, Erk3, and Erk5 in the adult murine brain by way of in situ hybridization analysis. In this study, we found that each gene is widely expressed in the whole brain, except for Mek2, but each displays a very distinct expression pattern, leading to distinct interactions of the MAPK components within different regions. Most notably we found that 1) Braf and Erk3 are coexpressed in the hippocampus proper, confirming a possible functional interaction; 2) in most forebrain areas, Mek5 and Erk5 are coexpressed; and 3) in the neurogenic regions of the brain, namely, the olfactory bulb and the dentate gyrus, Braf is absent, indicating that other activator proteins have to take over its function. Despite these differences, our results show widespread coexpression of the pathway components, thereby confirming the hypothesis of redundant functions among several MEK and ERK proteins in some regions of the brain.