RhoGTPaasit

RhoGTPaasit (Rho GTPases) ovat pienikokoisia signaalin välittäjiä, Ras-superperheeseen kuuluvaa proteiinisukua. Ne toimivat solunsisäisinä molekyylisäätöinä ja kiertävät aktiivisena GTP:llä sekä inaktiivisena GDP:llä. Aktiivinen RhoGTPaasi sitoutuu GTP:hen ja käynnistää useita alajakopolkuja, kun taas GDP-vaiheeseen siirryttyään ne inaktivoituvat. Aktivaatio ja inaktivaatiot tapahtuvat GEF-tekijöiden (guaniininernaattirakenteen vaihtajat), GAP-tekijöiden (GTPaasin hydrolyysia nopeuttavat proteiinit) sekä GDIsin (GDP-dissociation inhibitors) kautta. RhoGTPaasit säätelevät solujen muotoa, cytoskeletonin reorganisointia, liikkuvuutta sekä endo- ja eksosytoimintaa.

RhoGTPaasien pääjäsenet ovat RhoA, Rac1 ja Cdc42, mutta suvusta löytyy lukuisia muita jäseniä, kuten RhoB, RhoC ja RhoD. Jokaisella on omat tehtävänsä: RhoA tuottaa stressi-kuituja ja solujen kontraktiota ROCK- ja LIMK/Cofilin-polkujen kautta; Rac1 edistää lamellipodian muodostumista WAVE/Arp2/3-säätelyn avulla; Cdc42 ohjaa filopodian muodostumista WASP/Arp2/3-polun kautta ja osallistuu solujen polarisoitumiseen sekä suuntautumiseen. RhoGTPaasit vaikuttavat myös kiinnittymiseen, endo-/eksosytoimintaan sekä mikrotubulusten dynamiikkaan, mikä kattaa laajan määrän soluliikkeitä ja solujen sisäistä liikkuvuutta.

Biologinen merkitys ja sairaudet: RhoGTPaasien toiminta on välttämöntä kehityksessä, immuunitoiminnassa ja kudosten korjaantumisessa. Häiriöt signaaliketjuissa voivat edistää syövän metastasointia sekä neuro- ja sydän-verisuonitauteja. Tutkimus suuntautuu näiden proteiinien roolien ymmärtämiseen ja niiden potentiaalisiin kohdemolekyyleihin hoidoissa.

Tutkimus ja sovellukset: RhoGTPaasien toiminnan ymmärtäminen hyödyntää biokemiallisia menetelmiä sekä solutason kuvantamista ja FRET-sensoreita, jotka seuraavat aktivoituneita vaiheita reaaliajassa.