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Rab蛋白是什么?

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2021-11-16 14:20 |

  细胞生命活动的实现取决于生物膜系统,主要通过生物膜的动态变化来调节能量转换、信号识别和物质运输。通过细胞膜的动态变化来平衡,体内各种蛋白质不断在各种细胞之间准确到达功能位置,确保人体各种生理功能的正常运行。囊泡运输是体内蛋白质在细胞中运输的一种方式。

Rab蛋白是什么?

  最近的研究表明,Rab蛋白对囊泡的形成、转运、锚定和融合进行了精确的调节,起到了分子开关的作用,因此囊泡运输的各个环节都非常重要。Rab蛋白是Ras超家族成员的小GTP酶,也叫小G蛋白。Ras于1982年被发现,是人类发现的第一个原癌基因。它对许多细胞的生理过程有很大的影响,与人类肿瘤的发病密切相关。越来越多的研究表明,Rab参与了各种人类肿瘤的发生和发展,在胶质瘤中尤为重要。总结了Rab蛋白与胶质瘤的关系。

  Rab蛋白是什么。

  Rab蛋白在进化中是保守的,几乎存在于所有的真核生物中。大约由200种氨基酸组成,相对分子量为2万~3万。Rab蛋白结构包括G结构域和N端和C端,G结构域高度保守,N端和C端高度可变。G结构区域包括6个β片。5个α螺旋和5个多肽环,两个分子开关,是Rab蛋白效应分子相互作用。1983年,Novick发现了第一种Rab蛋白。Rab蛋白最初是在酵母中发现的。目前,人体内发现了70多种Rab蛋白。

  在真核细胞中,Rab存在于几乎所有与细胞膜相关的细胞器中,覆盖细胞中的各种细胞器和运输囊泡,其主要功能是调节囊泡的运输。Rab参与蛋白质细胞呕吐和细胞吞咽的运输过程,主要通过囊泡运输进行。Rab蛋白的主要功能是调节细胞内吞,使细胞膜再循环,增加其分泌途径。与GTP酶相关的Ras超家族有一个共同的特点,那就是作为GTP的分子开关。与其他Ras超家族成员一样,Rab蛋白的活性也受到鸟甘酸激活蛋白(GTPaseactingprotein,GAPs)and鸟苷酸交换因子(GDP/GTPexchangefactor,GEFs)的调节。

  GAPs包含Tre2-Bub2-Cdc16(TBC)结构域,TBC结构域可使Rab蛋白失活,部分GAPs作用于特定的Rab蛋白,部分GAPs作用于多个Rab蛋白。例如,TBC1D4使Rab2A.Rab8.Rab10和Rab14失活,而TBC1D30只能失活Rab8。GAPS还与其他亚家族的小GTPase相互作用,从而引导不同GTPases之间的信号传输。GEF可以激活Rab,GEF可以分解成几个具有特定域特征的如SEC2p域。Denn域或VPS9p域激活过程包括YPT32/Rab11招募SEC2/Rabin8到细胞膜,进一步激活SEC4/Rab8。

  Rabn结构域激活Rab9.Rab10.Rab27.Rab28.Rab35和Rab39,Vps9结构域GEFs激活Rab5.Rab21和Rab24。GTP在GEF调整下取代GDP,激活Rab蛋白。激活的Rab蛋白插入细胞器膜,召集下游效应蛋白,调节囊泡转运。囊泡转运调节完成后,在GAP的作用下,GTP被水解成GDP,Rab蛋白失活。Rab与其效应因子相互作用,不断发挥囊泡调节作用,起到囊泡运输分子开关的作用。

  Rab蛋白在所有真核生物细胞中都有,在人体细胞中分布广泛。大多数细胞器中含有多种Rab蛋白,以保持细胞器膜的完整性和蛋白质转运的连续性。Rab及其效应因素具有多种特性,决定了其在多种生物功能中的重要作用。考虑到Rab对膜转运的重要性和膜转运对人体正常生理功能运行的重要性,当Rab蛋白表达异常时,与GTP/GDP的结合障碍、与下游效应因子的结合异常等任何环节都会出现异常,囊泡调节的动态平衡就会被打破,物质的运输就会出现错误,细胞膜介导的信号传导通路就会出现障碍,从而导致疾病的发生。

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