GTPázok

GTPázok olyan enzimek csoportja, amelyek GTP-t GDP-vé hidrolizálnak, és ezzel molekuláris kapcsolóként működnek a sejt számos folyamataiban. A GTPázok általában két állapot között váltakoznak: GTP-kötéskor aktívak, GDP-kötéskor inaktívak. A ciklus szabályozását különböző fehérjék segítik: GEF-ek (GDP-hoz kötött állapotból GTP-hez váltás), GAP-ek (hidrolizist gyorsítanak), valamint effektorfehérjék, amelyek a GTP-kötés állapotától függenek és végkifejletként meghatározott sejtes válaszokat indítanak el.

Kategorizálás és szerkezet szempontjából a GTPázok két fő csoportra oszthatók: kis GTPázok (Ras-szupercsalád), amelyek általában 20–25 kDa, és nagy GTPázok, közöttük olyan családokkal, mint a dynamin-szerű fehérjék. A kis GTPázok közé tartoznak a Ras, Rho, Rab, Ran és Arf alcsoportok, amelyek különböző sejtes folyamatokat irányítanak, például a jelátvitelt, vesicularis szállítást és a mag-citoplazma transzportot. A GTPázok szerkezete általában egy P-loop/NTP-ázis domainból áll, amely a GTP kötését és hidroTERÁZISát teszi lehetővé, valamint switch I és switch II régiókból, amelyek a GTP kötésekor konformációs változásokat idéznek elő és az effektorokkal való interakciót szabályozzák.

Funkcióik központi szerepet játszanak jelátviteli útvonalakban, sejtmembránhoz való kapcsolódásban, vezikularis szállításban, citoszkeleton- remodelingben és a sejtciklus szabályozásában. Mutációik gyakran összefüggésbe hozhatók betegségekkel, például a Ras-alvillakban előforduló onkogén mutációk rákos sejtekben történő fokozott aktivitással járhatnak. A kutatás ezeknek a fehérjéknak a szabályozását és célzott terápiás megközelítéseit vizsgálja.