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(1)小G蛋白是指分子量只有20~30KD,不是α、β、γ三聚体蛋白,而是以单体形式存在,但同样具有GTP酶活性,在多种细胞反应中具有开关作用的蛋白。第一个被发现的小G蛋白是Ras,它是ras基因的产物。其他的还有Ran、Rab等,微管蛋白β亚基也是一种小G蛋白。
(2)小G蛋白在信号转导、核蛋白转运、膜泡运输中的作用:
①小G蛋白在信号转导中的作用:如Ras蛋白通过酶联受体介导的信号转导通路,使得Ras-MAPK发生磷酸化级联反应。具体模式为:配体→RTK→Ra→Raf(MAPKKK→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修饰,对基因表达产生多种效应。
②小G蛋白在核蛋白转运中的作用:如Ran蛋白具有介导核浆转运的作用。在细胞核中,RanGTP与Crm1的结合诱导核输出信号与Crm1结合,形成一个三聚体复合物,这个复合物横向通过核蛋白复合物进入细胞质后,RanGAP马上使RanGTP形式水解为RanGDP形式,同时Crm1与Ran分离,货物释放到细胞质中,留下自由的Crm1与RanGDP循环使用。在细胞质中,RanGDP与NTF2(核转录因子2)通过NTF2复合物与核孔蛋白中的纤维蛋白原相互作用进入细胞核,一进入细胞核浆,RanGDP通过RCC1的作用组装GTP,循环往复完成物质的核浆转运。此外,Ran蛋白还有调控有丝分裂纺锤体的形成、有丝分裂后期核膜的重组、DNA复制的起始等作用。
③小G蛋白在膜泡运输中的作用:如Rab蛋白能够结合GTP并将其水解,通过GTP-GDP的循环来调节小泡的融合,从而与Rab效应子一起参与运输小泡到靶膜的停靠过程。
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