Inom cellbiologi hänvisar extracellulär signalreglerad kinas (ERK) fosforylering till en signalväg som består av proteiner och enzymer involverade i cellulära processer, nämligen cellöverlevnad och apoptos. ERK-fosforylering är en av fyra mitogenaktiverade proteinkinas (MAPK) signalvägar. ERK-fosforyleringskaskaden aktiveras när en tyrosin (Tys) och/eller treonin (Thr) kinasreceptormolekyl aktiverar ett proteinkinas på ytan av en cell. När ERK-fosforyleringscykeln inte fungerar korrekt kan olämplig ERK-aktivering inträffa och onormala och cancerceller kan utvecklas.
Den mest grundläggande rollen för ERK-fosforylering är cellöverlevnad; dock finns det bevis för en dödsfrämjande roll under vissa förhållanden i cellen. Bevis har visat att ERK reglerar cellöverlevnad och celldöd, eller apoptos, vid olika punkter längs signalvägen. Den exakta mekanismen för ERK-inducerad apoptos kan förekomma på olika nivåer, både uppströms och nedströms om fosforyleringskaskaden. Forskare har föreslagit ett samband mellan ERK:s celldödsroll och skade- eller strokerelaterade effekter.
Att definiera ERK-fosforylering kräver en förklaring av fosforyleringskaskaden, som involverar en handfull mycket specifika enzymer och proteiner. Det finns två ERK-vägar – kinas-1 (ERK1) och kinas-2 (ERK2), även känd som MAPK3 respektive MAPK1. ERK-aktivering kräver dubbel fosforylering av Tys och Thr, som börjar med Tys-fosforylering. Fosforylering involverar överföringen av en fosfatmolekyl från ett aktivt proteinkinas till ett inaktivt proteinkinas; en energibärande adenosintrifosfat (ATP)-molekyl donerar fosfatmolekylen. Aktiveringen av ett proteinkinas resulterar i fosforylering av varje efterföljande proteinkinas längs vägen tills ett protein aktiveras och ett cellulärt svar framkallas.
Celler från olika ursprung kräver olika proteiner och/eller enzymer för att driva fosforyleringskaskaden. För varje aktiverande protein måste det finnas ett deaktiverande protein. De aktiverande och deaktiverande molekylerna reglerar i huvudsak signalkaskaden genom bindning med receptorställen tills det lämpliga cellulära svaret är fullständigt. Flera proteiner som är involverade i ERK-fosforyleringscykeln har målinriktats i cancerbehandlingsterapier eftersom atypisk ERK-aktivering har visat sig orsaka cancer.
Inom läkemedelsindustrin har terapeutiska läkemedel utvecklats för att rikta in sig på specifika proteinreceptorer, nämligen G-kopplade proteinreceptorer (GCPR). G-proteiner (Ras, Rac, Rho, Cdc42, etc.) är involverade i många fysiologiska processer på cellnivå. Forskare har utvecklat en ERK-analys som ett verktyg för att mäta GCPR-aktivering. En ERK-analys som denna möjliggör ERK-detektion och ger tydliga och konsekventa resultat för läkemedelsutvecklare.