Forskere ved The Scripps Research Institute har beskrevet reguleringsmekanisme i en viktig menneskelig protein som kalles Rac som styrer en rekke biologiske prosesser og er direkte innblandet i flere menneskelige sykdommer.
RAC er involvert i tumorvekst og metastasering i kreft, det er viktig for riktig funksjon av immunceller og er nødvendig for det medfødte immunforsvaret, det er nødvendig for neuronal funksjon og har vært innblandet i nevrologiske sykdommer og mental retardasjon.
"Forstå den grunnleggende mekanismen for hvordan Rac aktivisering er regulert," sier Bokoch, "er en nøkkel til forståelse [disse typer sykdommer]."
I en artikkel vises i siste nummer av tidsskriftet Molecular Cell, immunologi Professor Gary Bokoch, Ph.D. og hans kolleger Céline DerMardirossian og Andreas Schnelzer ved Scripps Research har beskrevet den molekylære mekanismen der Rac aktivisering er regulert av et molekyl kalt Pak .
RAC-Pak Connection og dens relevans for Disease
RAC er en av de viktigste medlemmene av en familie av proteiner som kalles Rho GTPases. Denne familien av proteiner binder seg til et lite metabolsk produkt kalt GTP, som fungerer som en viktig regulator av Rho GTPase aktivitet. Dette gjør Rac å regulere en rekke cellulære funksjoner som dekker hele spekteret av en celle liv, fra sin opprinnelige vekst og differensiering, til sin bevegelse og divisjon, og til slutt til sin død. De er viktige for genuttrykk, og spiller de avgjørende roller i evne medfødte immunceller til å gjøre dødelig svar til bakterielle infeksjoner, av hudceller for å dekke sårene under healing prosessen, av vaskulære celler til å lage nye blodkar, av kreftceller å metastasere, og av nerveceller til å utvikle og gjøre riktige forbindelser i hjernen.
For to år siden Bokoch og hans Scripps Research kolleger oppdaget at Rac er en av de mester regulatorer av celle motilitet-molekylene kjøre prosessen som plasserer cellens "hands" på ratt og "føtter" på gassen pedalene. De oppdaget at Rac er romlig og tidsmessig regulert under ledende forlengelse og hale sammentrekning ved bevegelse av menneskelig nøytrofiler-the phagocytic blodcellene som jage ned, sluker, og ødelegge bakterielle patogener som en del av kroppens medfødte immunforsvar.
En av de store spørsmålene som forble ubesvart, derimot, var hvordan Rac ble regulert til å bli aktive i første omgang. Hva var mester brytere som styrer aktiviteten til Rac og de grunnleggende celle prosessene det kontroller?