23.2: GTPases الصغيرة-Ras و Rho

.إن Ras و Rho عبارة عن مونمرات GTPases الصغيرة التي تعمل في اتجاه مجرى مستقبلات التيروزين كيناز (RTK) وتنظم مختلف العمليات الخلوية. وتتحول هذه الغازات بين الحالتين النشطة وغير النشطة من خلال الارتباط نيوكليوتيدات الجوانين.

تتحكم ثلاثة بروتينات تنظيمية في نشاطها:

1. عوامل تبادل النوكليوتيدات الجوانين أو GEF،
2. بروتينات تنشيط GTPase أو GAPs و
3. مثبطات تفكك النوكليوتيدات الجوانين أو GDIs.

يقوم مرفق البيئة العالمية بتنشيط GTPase عن طريق استبدال الناتج المحلي الإجمالي المقيد بـ GTP. تم إيقاف نشاط GTPases بواسطة GAP. أنها تحلل GTP المرتبط بالناتج المحلي الإجمالي. يقوم GDI أيضًا بإلقاء القبض على GTPase في شكله غير النشط المرتبط بالناتج المحلي الإجمالي.

تقوم بروتينات عائلة Rho مثل Cdc42 وRho وRac بتعديل شكل الخلية وحركتها وهجرتها. يمكن أن يكون Rho قابلاً للذوبان أو مرتبطًا بغشاء. يربط RhoGDP القابل للذوبان GDI ويظل غير نشط. بعد التحفيز، ينفصل GDI، مما يسهل توطين غشاء Rho بإحدى الطرق التالية:

Ras عبارة عن إنزيم GTPase مرتبط بالغشاء ويرتبط بغشاء البلازما عبر سلاسل البرينيل. وتوجد ثلاثة أنواع من راس في الثدييات: راس H-Ras وراس K-Ras وراس N-Ras. يعمل ارتباط رابط عامل النمو على تنشيط راس راس-جيف على تنشيط Ras-GEF لإزاحة الناتج المحلي الإجمالي باستخدام جت بيه. يستطيع الآن Ras-GTP النشط تجنيد وتنشيط الكيناز الأول من سلسلة إشارات MAPK، مثل MAPKKK/Raf، مما يؤدي إلى إطلاق إشارات MAPK، وبالتالي بدء تكاثر الخلايا. ومع ذلك، فإنه سرعان ما يتحلل مائيًا الـ GTP ويتم إيقاف تشغيله، مما يمنع تكاثر الخلايا غير المنضبط. وتبقى الأشكال الطافرة المفرطة النشاط من راس في حالة مرتبطة بالـ GTP وغالبًا ما تؤدي إلى تكاثر الأورام.

1. تعمل قوى الجذب الكهروستاتيكية بين أطراف C المشحونة بشكل إيجابي لـ Rho ودهون غشاء البلازما سالبة الشحنة على تعزيز توطينها.
2. ويرتبط مستقبل المقطوع كيناز التروبوميوسين المرتبط بالتروبوميوسين B أو T1 بمُستقبلات RhoGDI ويعزله على غشاء البلازما، مما يسمح لـ Rho بالهروب إلى الغشاء لتنشيطه. وبدلًا من ذلك، تتفاعل عوامل الإزاحة مثل بروتينات عائلة إيزرين (E) وراديكسين (R) وموسين (M) أو بروتينات عائلة ERM مع مركب RhoGTPases-GDI، مما يؤدي لاحقًا إلى إزاحة GDI من رو.
3. بدلاً من ذلك، تؤدي فسفرة RhoGDI بواسطة كينازات البروتين إلى زعزعة استقرار مركب RhoGTPases-GDI، مما يؤدي إلى إطلاق Rho لتوطين الغشاء.

وبمجرد توطينه في الغشاء، يتفاعل Rho مع RhoGTPIs المنشط القريب ويخضع لتبادل GDP/GTP. يعمل RhoGTP المنشط الآن على تعزيز الإشارات النهائية وينظم العمليات الخلوية المختلفة.