U staničnoj biologiji, fosforilacija kinazom reguliranom izvanstaničnim signalom (ERK) odnosi se na signalni put koji se sastoji od proteina i enzima uključenih u stanične procese, odnosno preživljavanje stanica i apoptozu. ERK fosforilacija je jedan od četiri signalna puta protein kinaze aktivirane mitogenom (MAPK). Kaskada fosforilacije ERK aktivira se kada molekula receptora tirozin (Tys) i/ili treonin (Thr) kinaze aktivira protein kinazu na površini stanice. Kada ciklus fosforilacije ERK ne funkcionira ispravno, može doći do neprikladne aktivacije ERK i mogu se razviti abnormalne i kancerogene stanice.
Najosnovnija uloga ERK fosforilacije je preživljavanje stanica; međutim, postoje dokazi o ulozi koja potiče smrt pod određenim uvjetima u stanici. Dokazi su pokazali da ERK regulira preživljavanje stanica i staničnu smrt, odnosno apoptozu, na različitim točkama duž signalnog puta. Točan mehanizam apoptoze izazvane ERK-om može se pojaviti na različitim razinama, uzvodno i nizvodno od kaskade fosforilacije. Znanstvenici su predložili vezu između ERK-ove uloge u smrti stanica i učinaka povezanih s ozljedama ili moždanim udarom.
Definiranje ERK fosforilacije zahtijeva objašnjenje kaskade fosforilacije, koja uključuje pregršt visoko specifičnih enzima i proteina. Postoje dva ERK puta — kinaza-1 (ERK1) i kinaza-2 (ERK2), također poznata kao MAPK3 i MAPK1. Aktivacija ERK zahtijeva dvostruku fosforilaciju pomoću Tys i Thr, počevši od Tys fosforilacije. Fosforilacija uključuje prijenos jedne molekule fosfata s aktivne protein kinaze na neaktivnu protein kinazu; molekula adenozin trifosfata (ATP) koja nosi energiju donira molekulu fosfata. Aktivacija jedne protein kinaze rezultira fosforilacijom svake sljedeće protein kinaze duž puta sve dok se protein ne aktivira i ne izazove stanični odgovor.
Stanice različitog podrijetla zahtijevaju različite proteine i/ili enzime za pokretanje kaskade fosforilacije. Za svaki aktivirajući protein mora postojati protein koji deaktivira. Aktivirajuće i deaktivirajuće molekule u biti reguliraju kaskadu signala kroz vezanje s receptorskim mjestima sve dok odgovarajući stanični odgovor nije potpun. Nekoliko proteina uključenih u ciklus fosforilacije ERK ciljano je u terapijama liječenja raka jer se pokazalo da atipična aktivacija ERK uzrokuje rak.
U farmaceutskoj industriji razvijeni su terapeutski lijekovi koji ciljaju specifične proteinske receptore, odnosno G-coupled protein receptore (GCPRs). G-proteini (Ras, Rac, Rho, Cdc42, itd.) sudjeluju u mnogim fiziološkim procesima na staničnoj razini. Istraživači su razvili ERK test kao alat za mjerenje GCPR aktivacije. ERK test kao što je ovaj omogućuje otkrivanje ERK-a i pruža jasne i dosljedne rezultate za razvijače lijekova.