La protéine Rac appelé règle un certain nombre de procédés biologiques et est directement impliquée dans plusieurs maladies humaines

Les scientifiques au The Scripps Research Institute ont décrit le mécanisme de régulation d'une protéine humaine importante Rac appelé qui règle un certain nombre de procédés biologiques et est directement impliquée dans plusieurs maladies humaines.

Rac est impliqué dans la croissance tumorale et la métastase dans le cancer ; il est important pour le fonctionnement correcte des cellules immunitaires et est nécessaire pour la réaction immunitaire innée ; on l'exige pour le fonctionnement neuronal et a été impliqué dans les maladies neurologiques et l'arriération mentale.

« Comprenant le mécanisme fondamental de la façon dont l'activation de Rac est réglée, » dit Bokoch, « est une clavette à la compréhension [ces tris des maladies]. »

Dans un article paraissant dans la dernière question de la cellule moléculaire de tourillon, professeur Gary Bokoch d'immunologie, Ph.D., et ses collègues Céline DerMardirossian et Andreas Schnelzer à la recherche de Scripps ont décrit le mécanisme moléculaire par lequel l'activation de Rac soit réglée par une molécule PAK appelé.

Le lien de Rac-PAK et sa pertinence avec la maladie

Rac est l'un des membres les plus importants d'une famille des protéines connues sous le nom de Rho GTPases. Cette famille des protéines grippe à un petit métabolite GTP appelé, qui agit en tant que régulateur critique d'activité de GTPase de Rho. Ceci permet à Rac de régler une grande variété de fonctions cellulaires qui enjambent la gamme entière de la durée des cellules, de son accroissement et différenciation initiaux, à son mouvement et division, et finalement à sa mort. Ils sont importants pour l'expression du gène, et ils jouent des rôles essentiels dans la capacité des cellules immunitaires innées d'effectuer des réactions mortelles aux infections bactériennes, des cellules de la peau aux blessures de panneau pendant le processus de guérison, des cellules vasculaires pour effectuer les vaisseaux sanguins neufs, des cellules cancéreuses pour métastaser, et des neurones pour développer et établir les rapports correcte dans le cerveau.

Deux ans il y a de Bokoch et son Scripps recherchez les collègues a découvert que Rac est l'un des régulateurs principaux des molécules de motilité-le de cellules pilotant le procédé qui met les « mains » des cellules sur les volants et les « pieds » sur les accélérateurs. Ils ont découvert que Rac dans l'espace et temporellement est réglé pendant la contraction de pointe de prolonge et d'arrière pendant le mouvement des globules sanguins phagocytaires de neutrophiles-le humaines qui chassent vers le bas, engloutissent, et détruisent les agents pathogènes bactériens en tant qu'élément de la réaction immunitaire innée du fuselage.

Une des importantes questions qui sont demeurées sans réponse, cependant, était comment Rac a été réglé pour devenir actif en premier lieu. Quels étaient les contacts principaux qui règlent l'activité de Rac et des procédés de cellules de connaissance de base qu'elle règle ?

Tout ce qui a été connu jusque récemment était celui des cellules d'intérieur, Rac est réglé par une protéine connue sous le nom de RhoGDI, qui est dans le cytosol des cellules. Rac est inactif en cellules posantes parce qu'il est lié à RhoGDI. Ceci maintient le Rac dans le cytosol et à partir de la membrane cellulaire, où les cibles moléculaires de Rac demeurent. Quand la cellule reçoit des signes d'activation, le Rac GTPases dissociera du RhoGDI dans le cytosol et déménagera aux ruches aux arêtes de la cellule où ils sont nécessaires. Ainsi, Rac doit être relâché de RhoGDI pour que Rac devienne actif.

« Personne n'a eu n'importe quelle idée comment ceci s'est produite, » dit DerMardirossian.

Maintenant Bokoch, DerMardirossian, et Schnelzer ont découvert le mécanisme par lequel Rac soit relâché de RhoGDI. Dans leur étude actuelle, ils montrent in vitro et in vivo ce Rac est relâché de RhoGDI par une kinase appelée des enzymes p21-activated (Pak). PAK est une enzyme de kinase. Sa fonction dans la cellule est phosphorylation-aux groupes de phosphate d'attache à d'autres molécules à l'intérieur des cellules afin de modifier leur fonctionnement.

PAK fixe son phosphate à deux résidus sérine dans la partie de RhoGDI à la laquelle Rac grippe normalement. Ces encombrants et négativement - les phosphates chargés perturbent les parts en esclavage normalement confortables de Rac avec RhoGDI. Libéré du RhoGDI, Rac peut alors devenir activé et déménager au sujet de la cellule à l'acte sur ses molécules-cible et régler le fonctionnement de cellules.

Intéressant, un des objectifs de Rac actif est l'enzyme PAK lui-même. Ceci propose que PAK et Rac puissent participer à une boucle de réaction positive par lequel Rac actif stimule PAK, et l'active PAK puis induise plus d'activation de Rac. Un tel règlement peut être important pour mettre à jour le mouvement continu de cellules.

L'article, « phosphorylation de RhoGDI par Pak1 négocie la dissociation de Rac GTPase » par CŽline DerMardirossian, Andreas Schnelzer, et Gary M. Bokoch apparaît dans la question du 2 juillet 2004 de la cellule moléculaire de tourillon. Voir le http://www.molecule.org.