P28482 (MK01_HUMAN) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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| Protein names | Recommended name: Mitogen-activated protein kinase 1 Short name=MAP kinase 1 Short name=MAPK 1 EC=2.7.11.24 Alternative name(s): ERT1 Extracellular signal-regulated kinase 2 Short name=ERK-2 MAP kinase isoform p42 Short name=p42-MAPK Mitogen-activated protein kinase 2 Short name=MAP kinase 2 Short name=MAPK 2 | ||||
| Gene names |
| ||||
| Organism | Homo sapiens (Human) [Reference proteome] | ||||
| Taxonomic identifier | 9606 [NCBI] | ||||
| Taxonomic lineage | Eukaryota › Metazoa › Chordata › Craniata › Vertebrata › Euteleostomi › Mammalia › Eutheria › Euarchontoglires › Primates › Haplorrhini › Catarrhini › Hominidae › Homo![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 360 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Sequence processing | The displayed sequence is further processed into a mature form. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Serine/threonine kinase which acts as an essential component of the MAP kinase signal transduction pathway. MAPK1/ERK2 and MAPK3/ERK1 are the 2 MAPKs which play an important role in the MAPK/ERK cascade. They participate also in a signaling cascade initiated by activated KIT and KITLG/SCF. Depending on the cellular context, the MAPK/ERK cascade mediates diverse biological functions such as cell growth, adhesion, survival and differentiation through the regulation of transcription, translation, cytoskeletal rearrangements. The MAPK/ERK cascade plays also a role in initiation and regulation of meiosis, mitosis, and postmitotic functions in differentiated cells by phosphorylating a number of transcription factors. About 160 substrates have already been discovered for ERKs. Many of these substrates are localized in the nucleus, and seem to participate in the regulation of transcription upon stimulation. However, other substrates are found in the cytosol as well as in other cellular organelles, and those are responsible for processes such as translation, mitosis and apoptosis. Moreover, the MAPK/ERK cascade is also involved in the regulation of the endosomal dynamics, including lysosome processing and endosome cycling through the perinuclear recycling compartment (PNRC); as well as in the fragmentation of the Golgi apparatus during mitosis. The substrates include transcription factors (such as ATF2, BCL6, ELK1, ERF, FOS, HSF4 or SPZ1), cytoskeletal elements (such as CANX, CTTN, GJA1, MAP2, MAPT, PXN, SORBS3 or STMN1), regulators of apoptosis (such as BAD, BTG2, CASP9, DAPK1, IER3, MCL1 or PPARG), regulators of translation (such as EIF4EBP1) and a variety of other signaling-related molecules (like ARHGEF2, DCC, FRS2 or GRB10). Protein kinases (such as RAF1, RPS6KA1/RSK1, RPS6KA3/RSK2, RPS6KA2/RSK3, RPS6KA6/RSK4, SYK, MKNK1/MNK1, MKNK2/MNK2, RPS6KA5/MSK1, RPS6KA4/MSK2, MAPKAPK3 or MAPKAPK5) and phosphatases (such as DUSP1, DUSP4, DUSP6 or DUSP16) are other substrates which enable the propagation the MAPK/ERK signal to additional cytosolic and nuclear targets, thereby extending the specificity of the cascade. Mediates phosphorylation of TPR in respons to EGF stimulation. May play a role in the spindle assembly checkpoint. Phosphorylates PML and promotes its interaction with PIN1, leading to PML degradation. Ref.6 Ref.7 Ref.9 Ref.10 Ref.11 Ref.12 Ref.14 Ref.15 Ref.16 Ref.17 Ref.18 Ref.20 Ref.21 Ref.22 Ref.25 Ref.26 Ref.27 Ref.28 Ref.29 Ref.30 Ref.33 Ref.39 Ref.41 Ref.42 Ref.53 Acts as a transcriptional repressor. Binds to a [GC]AAA[GC] consensus sequence. Repress the expression of interferon gamma-induced genes. Seems to bind to the promoter of CCL5, DMP1, IFIH1, IFITM1, IRF7, IRF9, LAMP3, OAS1, OAS2, OAS3 and STAT1. Transcriptional activity is independent of kinase activity. Ref.6 Ref.7 Ref.9 Ref.10 Ref.11 Ref.12 Ref.14 Ref.15 Ref.16 Ref.17 Ref.18 Ref.20 Ref.21 Ref.22 Ref.25 Ref.26 Ref.27 Ref.28 Ref.29 Ref.30 Ref.33 Ref.39 Ref.41 Ref.42 Ref.53 |
| Catalytic activity | ATP + a protein = ADP + a phosphoprotein. |
| Cofactor | Magnesium By similarity. |
| Enzyme regulation | Phosphorylated by MAP2K1/MEK1 and MAP2K2/MEK2 on Thr-185 and Tyr-187 in response to external stimuli like insulin or NGF. Both phosphorylations are required for activity. This phosphorylation causes dramatic conformational changes, which enable full activation and interaction of MAPK1/ERK2 with its substrates. Phosphorylation on Ser-29 by SGK1 results in its activation by enhancing its interaction with MAP2K1/MEK1 and MAP2K2/MEK2. Dephosphorylated and inactivated by DUSP3, DUSP6 and DUSP9. Inactivated by pyrimidylpyrrole inhibitors. Ref.18 Ref.46 |
| Subunit structure | Binds both upstream activators and downstream substrates in multimolecular complexes. Binds to HIV-1 Nef through its SH3 domain. This interaction inhibits its tyrosine-kinase activity. Interacts with ADAM15, ARHGEF2, ARRB2, DAPK1 (via death domain), HSF4, IER3, IPO7, DUSP6, NISCH, SGK1, and isoform 1 of NEK2. Interacts (phosphorylated form) with CAV2 ('Tyr-19'-phosphorylated form); the interaction, promoted by insulin, leads to nuclear location and MAPK1 activation. Interacts with MORG1, PEA15 and MKNK2 By similarity. MKNK2 isoform 1 binding prevents from dephosphorylation and inactivation By similarity. Interacts with DCC By similarity. The phosphorylated form interacts with PML (isoform PML-4). Ref.8 Ref.12 Ref.18 Ref.19 Ref.23 Ref.28 Ref.32 Ref.33 Ref.35 Ref.36 Ref.38 Ref.39 Ref.44 Ref.46 Ref.53 |
| Subcellular location | Cytoplasm › cytoskeleton › spindle By similarity. Nucleus. Cytoplasm › cytoskeleton › centrosome. Cytoplasm. Note: Associated with the spindle during prometaphase and metaphase By similarity. PEA15-binding and phosphorylated DAPK1 promote its cytoplasmic retention. Phosphorylation at Ser-246 and Ser-248 as well as autophosphorylation at Thr-190 promote nuclear localization. Ref.23 Ref.28 Ref.38 Ref.46 |
| Domain | The TXY motif contains the threonine and tyrosine residues whose phosphorylation activates the MAP kinases. |
| Post-translational modification | Phosphorylated upon KIT and FLT3 signaling By similarity. Dually phosphorylated on Thr-185 and Tyr-187, which activates the enzyme. Undergoes regulatory phosphorylation on additional residues such as Ser-246 and Ser-248 in the kinase insert domain (KID) These phosphorylations, which are probably mediated by more than one kinase, are important for binding of MAPK1/ERK2 to importin-7 (IPO7) and its nuclear translocation. In addition, autophosphorylation of Thr-190 was shown to affect the subcellular localization of MAPK1/ERK2 as well. Ligand-activated ALK induces tyrosine phosphorylation. Dephosphorylated by PTPRJ at Tyr-187. Phosphorylation on Ser-29 by SGK1 results in its activation by enhancing its interaction with MAP2K1/MEK1 and MAP2K2/MEK2. DUSP3 and DUSP6 dephosphorylate specifically MAPK1/ERK2 and MAPK3/ERK1 whereas DUSP9 dephosphorylates a broader range of MAPKs. Ref.13 Ref.34 Ref.38 Ref.42 Ref.43 Ref.44 Ref.46 Ref.60 |
| Sequence similarities | Belongs to the protein kinase superfamily. CMGC Ser/Thr protein kinase family. MAP kinase subfamily. Contains 1 protein kinase domain. |
| Sequence caution | The sequence CAA77753.1 differs from that shown. Reason: Erroneous initiation. Translation N-terminally extended. |
Ontologies
Binary interactions
With | Entry | #Exp. | IntAct | Notes |
|---|---|---|---|---|
| DUSP1 | P28562 | 3 | EBI-959949,EBI-975493 |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Initiator methionine | 1 | 1 | Removed Ref.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chain | 2 – 360 | 359 | Mitogen-activated protein kinase 1 | PRO_0000186247 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Domain | 25 – 313 | 289 | Protein kinase | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 31 – 39 | 9 | ATP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DNA binding | 259 – 277 | 19 | Ref.41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 105 – 108 | 4 | Inhibitor-binding | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Region | 153 – 154 | 2 | Inhibitor-binding | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Motif | 185 – 187 | 3 | TXY | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Motif | 318 – 322 | 5 | Cytoplasmic retention motif | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Motif | 327 – 333 | 7 | Nuclear translocation motif | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Compositional bias | 2 – 9 | 8 | Poly-Ala | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Active site | 149 | 1 | Proton acceptor By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 54 | 1 | ATP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 54 | 1 | Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 108 | 1 | Inhibitor; via amide nitrogen and carbonyl oxygen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 114 | 1 | Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 154 | 1 | Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 166 | 1 | Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 167 | 1 | Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amino acid modifications | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 2 | 1 | N-acetylalanine Ref.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 29 | 1 | Phosphoserine; by SGK1 Ref.44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 185 | 1 | Phosphothreonine; by MAP2K1 and MAP2K2 Ref.40 Ref.49 Ref.54 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 187 | 1 | Phosphotyrosine; by MAP2K1 and MAP2K2 Ref.40 Ref.43 Ref.49 Ref.54 Ref.60 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 190 | 1 | Phosphothreonine; by autocatalysis Ref.46 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 246 | 1 | Phosphoserine Ref.38 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 248 | 1 | Phosphoserine Ref.38 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 284 | 1 | Phosphoserine Ref.45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 54 | 1 | K → R: Does not inhibit interaction with MAP2K1. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 176 – 179 | 4 | Missing: Inhibits homodimerization and interaction with TPR. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 185 | 1 | T → A: Inhibits interaction with TPR; when associated with A-187. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 187 | 1 | Y → A: Inhibits interaction with TPR; when associated with A-185. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 234 | 1 | L → A: Inhibits interaction with TPR. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 318 | 1 | D → A: Loss of dephosphorylation by PTPRJ. Ref.39 Ref.43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 318 | 1 | D → N: Inhibits interaction with MAP2K1 but not with TPR; when associated with N-321. Ref.39 Ref.43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 321 | 1 | D → N: Inhibits interaction with MAP2K1 but not with TPR; when associated with N-318. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sequence conflict | 91 | 1 | R → Q in CAA77752. Ref.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 12 – 19 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 22 – 24 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 25 – 33 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 38 – 44 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 45 – 48 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 49 – 56 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 59 – 61 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 62 – 77 | 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 88 – 90 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 95 – 97 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 101 – 106 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 109 – 111 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 112 – 118 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 123 – 142 | 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 152 – 154 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 155 – 157 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 163 – 165 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 168 – 170 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 176 – 178 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 181 – 185 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 191 – 193 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 196 – 200 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 202 – 205 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 208 – 223 | 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 233 – 244 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 249 – 252 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 253 – 255 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 258 – 266 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 275 – 278 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 279 – 282 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 284 – 293 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 298 – 300 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 304 – 308 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 311 – 313 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 314 – 316 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 319 – 321 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 335 – 337 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 340 – 351 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 352 – 354 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 356 – 358 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
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Entry information
| Entry name | MK01_HUMAN | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: P28482 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Chordata Protein Annotation Program | ||||||||
| Disclaimer | Any medical or genetic information present in this entry is provided for research, educational and informational purposes only. It is not in any way intended to be used as a substitute for professional medical advice, diagnosis, treatment or care. | ||||||||
Relevant documents
| Human and mouse protein kinases Human and mouse protein kinases: classification and index |
| Human chromosome 22 Human chromosome 22: entries, gene names and cross-references to MIM |
| MIM cross-references Online Mendelian Inheritance in Man (MIM) cross-references in UniProtKB/Swiss-Prot |
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