Scripps 研究所的科学家发现人类蛋白质 Rac 的调控机制。其控制许多生物过程,并与许多人类疾病有关。Gary Bokoch 教授说:”了解控制 Rac 活化的基本机制,是了解许多相关疾病的关键。”
Rac 为 Rho GTPases 蛋白质家族重要成员的一。Rac 能调控多种细胞功能,包括最初的生长与分化、其后的移动与分裂,及最终的死亡。它们在天然免疫细胞反应、皮肤细胞复原过程、制造新血管、癌细胞转移、神经发育并与脑部正常连接等方面,也都占有重要角色。
Bokoch 和其同事于两年前发现,Rac 在控制细胞移动上扮演重要角色。他们发现 Rac能控制人类嗜中性白血球的伸展与收缩。
最大的问题在于,如何活化 Rac?先前仅知 Rac 经由 RhoGDI 控制,在静止细胞内呈不活化态,并存在于细胞质内。当细胞接收到活化信号后,Rac 即释放至所需部位。但仍不清楚 RhoGDI 如何释放并活化 Rac。
Bokoch、DerMardirossian、和 Schnelzer 与活体和体外的研究则发现,Rac 通过Pak (p21-activated kinase) 而能自 RhoGDI 释放出来。Pak 所含的磷酸根能与RhoGDI 结合,使其无法与 Rac 结合;Rac 因这个活化,而能发挥其功能。
活化的 Rac 其目标亦包括 Pak 蛋白酶,显示 Pak 和 Rac 具正回馈关系;Rac 能刺激Pak,而活化的 Pak 能活化更多的 Rac。这个调控可能对维持细胞持续移动相当重要。