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小
G
蛋白的发展及研究现状
G
蛋白是普遍存在于真核生物细胞中的一个
GTP
结合蛋白家族,根据其压机组成及
分子量大小
,可以将参与细胞信号转导的
G
分为异三聚体
< br>G
蛋白、
小
G
< br>蛋白和几种特殊的
GTP
结合蛋白。小
< br>G
蛋白具有鸟核苷酸的结合位点,有
GTP
酶活性,其功能同样受鸟核苷
酸调节,但与跨膜信息传递没有直接的关系,在
结构上也不同于其他的
G
蛋白,其分子量
较小,在
20-30kDa
之间,不是以
α
、
β
、
γ
三聚体方式存在,而是单体分子,且第一个被发
现的小
G
蛋白是
Ras,
其
他的还有
Rho,SEC4,YPT1
等,
微管蛋白
β
亚基也是一种小
G
p>
蛋白。
小
G
蛋白与
其他
G
蛋白相同的是当结合了
GTP<
/p>
时即成为活化形式,这时可作用于下
游分子使之活化,而当
GTP
水解成为
GDP
时则回复到非活化状态。
在细胞中存在着一些专门控制小<
/p>
G
蛋白活性的小
G
蛋白调节因子,有的可以增强
小
G
蛋
白的活性,如鸟苷酸交换因子(
guanine nucleotide
exchange factor, GEF
)和
鸟苷酸解离抑
制因子(
Guanine nucleotide dissociation
Inhibitor, GDI
)
,
有
的可以降低
小
G
蛋白的活性,如
GTP
酶活化蛋白(
GTPase
activating protein, GAP
)。近年来
研究发现小
G
蛋白,特别是一些原癌基因表达产物有着广泛的调
节功能。
Ras
蛋白主
要参与细胞增殖
和信号转导;
Rho
蛋白对细胞骨架网络的构成发挥调节作用;
Rab
蛋
白则参与调控细胞内膜交通(
membrane traffic
)。此外,
Rho
和
Rab
亚家庭可能分
别
参与淋巴细胞极化(
polarization
)和抗原的提呈。某些信号蛋白通过
SH-3
功能区
将
落氨酸激酶途径同一些由小
G
蛋白所
控制的途径连接起来,
如
Rho
(与<
/p>
Ras
有
30%
同
源性)调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离,从而影响细胞的形态。这一事实解<
/p>
释了某些含有
SH-3
的蛋白同细胞骨架
某些成分相关联或调节它们的功能。
蛋白
ras
基因家族中有三个成员,分别为
H-ras
、
N-ras
、
K-ras
,在已发现多种不同的
的肿瘤中,物理或化学致癌因素均可引起
ras
基因突变,在体外试验中转染野生型
r
as
的细胞正常生长,而转染突变
ras
的细胞恶性增殖,
ras
突变抑制
R
as
与
GAPs
反应,
引起
Ras
的持续活化。
<
/p>
Ras
蛋白为膜结合型的
GTP/GDP
结合蛋白,分子量
21kD
,定位于细
胞膜内侧。
它由
188
或
189
个氨基酸组成,它的第一个结构域含有
85<
/p>
个氨基酸残基的高度保守
序列,接下来含有
80
个氨基酸的结构域中,
p21Ras
结构轻微不同,除了
K-Ras
末端
25
个氨基酸由于不同的外显子而分为
A
型和
B
型外,其余
Ras
家族成员最后四个氨
基酸均为
Cys186-A
-A-X-COOH
序列。
Ras
蛋白
存在
4
种异构型:
H-Ras
、
N-Ras
、
K-R
as4A
和
K-Ras4B
,它们是<
/p>
3
种基因的产物,而
K-Ras4A
p>
和
K-Ras4B
是同一基因
不同剪接的结果。
Ras
蛋白在合成后,需要经过一
系列的加工修饰,才能定位于细胞
膜内侧。有研究表明,激活
R
as
的表达能增强血管生长因子的表达,提示
Ras
在血管
生成中发挥作用,
抑制
Ras
活性能抑制依赖
Ras
的肿
瘤细胞增殖,
也能干扰血管生成。
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