cAMP signaling for ERK activation in neuronal cells

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  • 神経系細胞におけるｃＡＭＰによるＥＲＫ１／２活性化のシグナル伝達について
  • シンケイケイ サイボウ ニ オケル cAMP ニ ヨル ERK1 2 カッセイカ ノ シグナル デンタツ ニ ツイテ

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Mitogen-activated protein kinase（MAPK）ファミリーに属するextracellular signal-regulated kinase（ERK）1/2は，細胞外の様々な刺激に応答し，細胞増殖，分化，生存促進作用などを媒介するリン酸化酵素である．また最も代表的なセカンドメッセンジャーであるcAMPは，様々な神経伝達物質やホルモン刺激などにより産生され，外界からの刺激に対する細胞応答を媒介する．cAMPによりERK1/2が抑制される細胞が存在する一方，逆にcAMPを介してERK1/2が活性化される場合もある．神経系の細胞においては後者の場合が多く，神経細胞の分化，生存，記憶学習に関連する様々な遺伝子の発現促進作用などにERK1/2が関与する．そこで，本稿ではcAMPによるERK1/2の活性制御機構を低分子量Gタンパク質のRasとRap1，さらにそれらのエフェクター分子であるRafの役割を中心に解説する．神経系細胞のモデル細胞として汎用されているPC12細胞においては，cAMP/PKA/Src/Rap1/B-Rafのシグナル伝達経路がcAMPによるERK1/2の活性化とPC12細胞の分化に必須なものと推定される．一方，小脳顆粒神経細胞においては，cAMP/PKA/Ras/B-Rafのシグナル伝達経路がERK1/2の活性化に重要な役割を担っており，Rap1の役割は部分的であることが示唆される．以上のように，PC12細胞，小脳顆粒神経細胞ともにcAMPを介してERK1/2の活性化を引き起こすが，PC12細胞においてはRap1が，そして小脳顆粒神経細胞においてはRasが中心的にcAMPによるERK1/2の活性化を媒介しており，cAMPが細胞特異的に2種類の低分子量Gタンパク質を巧妙に使い分けているものと考えられる．<br>

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