1. Ras蛋白的基本性质:
- Ras属单体GTP结合蛋白,具有弱的GTP酶活性。
- Ras蛋白的活性状态对细胞的生长、分化、细胞骨架、蛋白质运输和分泌等都具有影响,其活性则是通过与GTP或GDP的结合进行调节。
2. Ras蛋白在信号通路中的作用:
- 在许多真核细胞中,Ras是PTKs介导的信号通路中的关键组分。
- Ras蛋白是ras基因表达产物,是由190个氨基酸残基组成的小的单体GTP结合蛋白,具有GTPase活性,分布于质膜胞质一侧,结合GTP时为活化状态,而结合GDP时为失活态,所以Ras蛋白也是GTPase开关蛋白。
3. Ras蛋白的突变与肿瘤:
- 发生突变的Ras蛋白能够与GTP结合,但不能将其水解成GDP,从而使自身锁定于活化状态,导致恶性细胞转化和肿瘤的发生。
4. P21(一种特定的Ras蛋白)的功能:
- P21位于细胞膜内侧,在传递细胞生长分化信号方面起重要作用。
- P21属于三磷酸鸟苷(GTP)结合蛋白,通过GTP与二磷酸鸟苷(GDP)的相互转化来调节信息的传递。
- P21与GTP和GDP有很强的亲和性,而且有较弱的GTP酶活性。正常情况下P21和GDP结合并没有活性,当细胞外的生长分化因子把信号传导到胞膜内侧的P21时,可增强P21与GTP结合活性,使P21和GTP结合成为激活状态,信号系统开放。因为P21有GTP酶活性,可使GTP水解成GDP,P21和GDP结合后P21失活,信号系统关闭。正常情况下P21的GTP酶活性很弱,当和GTP酶激活蛋白(GAP)结合后其水解速度可提高1万倍而使P21失活。P21和GDP结合后可以激活鸟苷酸释放蛋白(GNRP),GNRP使P21释放GDP结合GTP,因此通过GTP和GDP的相互转化可以有节制地调节P21对信号系统的开启和关闭,完成生长分化信号传入细胞内的过程。
5. Ras蛋白的翻译后修饰:
- Ras蛋白在合成后,需要经过两种方式翻译后修饰,才可定位于细胞膜内侧。这些修饰包括法尼基化和S2酰基化,这些修饰使RasC端具有疏水性。
6. Ras蛋白的功能与调节:
- 激活ras的表达能增强血管生长因子(例如VEGF/VPF)的表达,提示Ras蛋白在血管生成中发挥作用。抑制Ras蛋白活性能抑制依赖Ras蛋白的肿瘤细胞增殖,也能干扰血管生成。激活Ras蛋白还能抑制凋亡。Ras蛋白过度表达还能增加药物和紫外光诱导的凋亡。可能的机制是ras癌基因增强了细胞分解过氧化氢的能力从而抑制凋亡。这个假说还需进一步研究。