V celični biologiji se fosforilacija z ekstracelularno signalno regulirano kinazo (ERK) nanaša na signalno pot, sestavljeno iz beljakovin in encimov, vključenih v celične procese, in sicer preživetje celic in apoptozo. ERK fosforilacija je ena od štirih signalnih poti protein kinaze, aktivirane z mitogenom (MAPK). Kaskada fosforilacije ERK se aktivira, ko molekula receptorja tirozin (Tys) in/ali treonin (Thr) kinaze aktivira protein kinazo na površini celice. Če cikel fosforilacije ERK ne deluje pravilno, lahko pride do neustrezne aktivacije ERK in se lahko razvijejo nenormalne in rakave celice.
Najosnovnejša vloga fosforilacije ERK je preživetje celic; vendar pa obstajajo dokazi o vlogi, ki spodbuja smrt pod določenimi pogoji v celici. Dokazi so pokazali, da ERK uravnava preživetje celic in celično smrt ali apoptozo na različnih točkah vzdolž signalne poti. Natančen mehanizem apoptoze, ki jo povzroča ERK, se lahko pojavi na različnih ravneh, tako navzgor kot navzdol od kaskade fosforilacije. Znanstveniki so predlagali povezavo med vlogo ERK pri celični smrti in učinki, povezanimi s poškodbo ali možgansko kapjo.
Opredelitev fosforilacije ERK zahteva razlago fosforilacijske kaskade, ki vključuje peščico zelo specifičnih encimov in beljakovin. Obstajata dve poti ERK – kinaza-1 (ERK1) in kinaza-2 (ERK2), znani tudi kot MAPK3 oziroma MAPK1. Aktivacija ERK zahteva dvojno fosforilacijo s Tys in Thr, začenši s fosforilacijo Tys. Fosforilacija vključuje prenos ene molekule fosfata iz aktivne protein kinaze v neaktivno protein kinazo; molekula adenozin trifosfata (ATP), ki nosi energijo, daruje molekulo fosfata. Aktivacija ene protein kinaze povzroči fosforilacijo vsake naslednje protein kinaze vzdolž poti, dokler se protein ne aktivira in se izzove celični odziv.
Celice različnega izvora potrebujejo različne beljakovine in/ali encime, da poganjajo kaskado fosforilacije. Za vsako aktivirajočo beljakovino mora obstajati deaktivirajoča beljakovina. Aktivacijske in deaktivacijske molekule v bistvu uravnavajo signalno kaskado z vezavo na receptorska mesta, dokler ni popoln ustrezen celični odziv. Več beljakovin, vključenih v cikel fosforilacije ERK, je bilo usmerjenih v terapije zdravljenja raka, ker se je izkazalo, da atipična aktivacija ERK povzroča raka.
V farmacevtski industriji so bila razvita terapevtska zdravila, ki ciljajo na specifične proteinske receptorje, in sicer na G-coupled protein receptors (GCPR). G-proteini (Ras, Rac, Rho, Cdc42 itd.) so vključeni v številne fiziološke procese na celični ravni. Raziskovalci so razvili test ERK kot orodje za merjenje aktivacije GCPR. ERK test, kot je ta, omogoča odkrivanje ERK in zagotavlja jasne in dosledne rezultate za razvijalce zdravil.