9.9
真核细胞利用多种细胞内和细胞外信号级联反应,以适当地应对外部刺激并维持其正常的生理功能。
这些信号级联反应由多种多样的细胞内调节蛋白控制,例如Ras蛋白。
Ras 是一类GTP酶,参与调控控制细胞生长和增殖的信号通路。
这些蛋白质锚定在质膜的胞质侧,并在两种状态之间转换——与GTP结合的活性状态和与GDP结合的非活性状态。
在健康细胞中,适当的信号分子会激活细胞表面存在的酪氨酸激酶受体。
活化的受体有助于招募衔接蛋白和Ras鸟嘌呤核苷酸交换因子(Ras GEFs),后者在受体与Ras蛋白之间起连接作用。
Ras GEF 随后将与无活性 RAS 蛋白结合的 GDP 替换为 GTP,从而使 RAS 蛋白转变为活性状态。
活化的Ras蛋白随后通过信号级联反应进一步传递信号,以激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase)或MAP激酶。
活化的MAP激酶可磷酸化转录因子,从而启动编码促生长蛋白的基因表达,促进细胞的受控生长与分裂。
然而,Ras 是一种原癌基因,其过度激活可导致细胞不受控制地增殖。
在正常情况下,细胞会利用一类特殊的蛋白质,称为 Ras GTP酶激活蛋白(Ras GTPase-activating proteins,简称GAPs),它们能够水解与活化态Ras结合的GTP,从而将其转化回非活化状态。
但在 Ras 基因发生突变的情况下,其编码的异常蛋白可能无法允许 Ras GAPs 将 GTP 水解。
这有效地使RAS转变为一种持续活化的高活性蛋白,即使在缺乏外部刺激的情况下也能持续向下游信号分子传递生长信号。其结果是细胞生长和增殖失控。
Ras 基因的突变在许多人类癌症中具有重要意义,尤其是结直肠癌。
Ras 基因编码的蛋白是控制细胞增殖、分化或细胞存活的信号通路的调节因子。 人类 Ras 基因家族由三个主要成员组成:HRas、NRas 和 KRas。 这些基因编码四种功能不同但密切相关的蛋白:HRas、NRas、KRas4A 和 KRas4B。 1982 年首次发现 Ras 基因突变与人类癌症有…