Šūnu bioloģijā ekstracelulārās signālu regulētās kināzes (ERK) fosforilēšana attiecas uz signalizācijas ceļu, kas sastāv no olbaltumvielām un fermentiem, kas iesaistīti šūnu procesos, proti, šūnu izdzīvošanā un apoptozē. ERK fosforilācija ir viens no četriem mitogēnu aktivētās proteīnkināzes (MAPK) signalizācijas ceļiem. ERK fosforilācijas kaskāde tiek aktivizēta, kad tirozīna (Tys) un/vai treonīna (Thr) kināzes receptoru molekula aktivizē proteīna kināzi uz šūnas virsmas. Ja ERK fosforilācijas cikls nedarbojas pareizi, var rasties neatbilstoša ERK aktivācija un var attīstīties patoloģiskas un vēža šūnas.
ERK fosforilēšanas galvenā loma ir šūnu izdzīvošana; tomēr ir pierādījumi par nāvi veicinošu lomu noteiktos apstākļos šūnā. Pierādījumi liecina, ka ERK regulē šūnu izdzīvošanu un šūnu nāvi vai apoptozi dažādos punktos gar signalizācijas ceļu. Precīzs ERK izraisītās apoptozes mehānisms var rasties dažādos līmeņos gan augšpus, gan lejpus fosforilācijas kaskādes. Zinātnieki ir ierosinājuši saistību starp ERK šūnu nāves lomu un ar ievainojumiem vai insultu saistīto ietekmi.
Lai definētu ERK fosforilāciju, ir nepieciešams izskaidrot fosforilēšanas kaskādi, kas ietver nedaudzus ļoti specifiskus enzīmus un proteīnus. Ir divi ERK ceļi — kināze-1 (ERK1) un kināze-2 (ERK2), kas attiecīgi pazīstami arī kā MAPK3 un MAPK1. ERK aktivizēšanai nepieciešama divkārša fosforilēšana ar Tys un Thr palīdzību, sākot ar Tys fosforilāciju. Fosforilēšana ietver vienas fosfāta molekulas pārnešanu no aktīvās proteīnkināzes uz neaktīvo proteīnkināzi; enerģiju nesoša adenozīna trifosfāta (ATP) molekula ziedo fosfāta molekulu. Vienas proteīnkināzes aktivizēšana izraisa katras nākamās proteīnkināzes fosforilēšanos pa ceļu, līdz tiek aktivizēts proteīns un tiek izraisīta šūnu reakcija.
Dažādas izcelsmes šūnām ir nepieciešami dažādi proteīni un/vai fermenti, lai vadītu fosforilācijas kaskādi. Katram aktivizējošajam proteīnam ir jābūt deaktivizējošam proteīnam. Aktivizējošās un deaktivizējošās molekulas būtībā regulē signālu kaskādi, saistoties ar receptoru vietām, līdz ir pabeigta atbilstošā šūnu reakcija. Vairāki proteīni, kas iesaistīti ERK fosforilācijas ciklā, ir vērsti uz vēža ārstēšanas terapiju, jo ir pierādīts, ka netipiska ERK aktivācija izraisa vēzi.
Farmācijas rūpniecībā ir izstrādātas terapeitiskās zāles, lai mērķētu uz specifiskiem proteīna receptoriem, proti, G-saistīto proteīnu receptoriem (GCPR). G-proteīni (Ras, Rac, Rho, Cdc42 u.c.) ir iesaistīti daudzos fizioloģiskos procesos šūnu līmenī. Pētnieki ir izstrādājuši ERK testu kā līdzekli GCPR aktivācijas mērīšanai. Šāds ERK tests nodrošina ERK noteikšanu un nodrošina skaidrus un konsekventus rezultātus zāļu izstrādātājiem.