低分子量Gタンパク質とは
GTPase活性を持つタンパク質をGタンパク質という。
G蛋白共役型受容体に見られる三量体Gタンパク質と、RasやRafなど低分子量Gタンパク質が存在する。
低分子量Gタンパク質の活性化
低分子量Gタンパク質はGDPがGTPになることにより活性化する。
この時,Gタンパク質を活性化する因子の総称をGEF(Guanine nucleotide exchange factor)という。
例えば,Grb2-Sos系ではSosがGEFである。
逆に活性化状態から元に戻すやつをGAP(GTPase activating protein)という。
GEFによりスイッチオン、GAPによりスイッチオフ
※以下脳科学辞典の引用
GFFとGAPによる活性調節
低分子量Gタンパク質は、GDP/GTP交換因子(GDP/GTP exchange factor: GEF)によってGDPとGTPが交換され、GDP結合型からGTP結合型となる結果、活性化される(図)。一方、GTPase活性化タンパク質(GTPase activating protein: GAP)によって低分子量Gタンパク質自身の有するGTPase活性が亢進して、結合しているGTPが加水分解されてGDPとなる結果、不活性化される。
Rasの活性化
ほとんどは受容体型チロシンキナーゼにより起こる。
RTKにより活性化したRasは結果的に多くの転写因子を活性化する。
- 受容体がリガンドと結合
- GEF(Sosなど)が活性化
- GEFがRasを活性化
- Rasがそのエフェクター蛋白であるRaf(MAPKKK)を活性化
- Raf(MAPKKK)がMEK(MAPKK)を活性化
- MAPKKが MAPKを活性化
- MAPKが転写因子を活性化
- 遺伝子発現制御
特に、5,6,7をMAPKカスケードという。
Rasががん遺伝子となる機序
- Ras合成用の遺伝子が変異する。
- 変異Rasが合成される。
- 変異Rasが不活性化されず,ずっと活性化。
- 転写因子が活性され続け,細胞が増殖し続ける。