ras原癌基因

互联网2013-11-14

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直接检测癌基因有两种方法：一种是从动物肿瘤中提取 DNA 转染正常细胞使其转化，已确立的小鼠 NIH3T3 纤维瘤细胞株也可作为受体细胞。另一种方法将这种提取的 DNA 注入裸鼠（无免疫能力的一种小鼠）可形成肿瘤。用以上的方法就可用来检测 c-ras 家族的 onc 。

ras 癌基因最初是在两种大鼠的反转录病毒 Ha-Musr 和 Ki-Musy 中发现的。在人和大鼠的基因组中相应的 C-ras,,N-ras,H-ras 和 K-ras 虽定位在不同的染色体上，但是它们互相密切相关，产物相似，分子量约为 21KDa ，统称为 p21ras 。 V-Ras 和 C-Ras 结构相似，仅少数的几个氨基酸不同。

哺乳动物 Ras 蛋白有 3 个功能区负责 Ras 的特殊活性：

（1）第 5-22 残基和 109-120aa 间的区域是 GDP/GTP 的结合区，与其它的 G- 结合蛋白同源。

（2） Ras 是通过紧靠 C- 端的 16 烷酸附着在膜的表面上。此位点若发生阻止化学修饰的突变会被坏致瘤性，表明和膜的附着对于 Ras 的功能来说是重要的。在十六烷酸的后面有 3 个 C- 端的氨基酸被剪切掉， 186 位 Cys 的羧基是被基化的。在这附近的其它的 Cys 残基被十六烷基化。这些特点增强了和膜的连接。

（3） 0-40 残基之间是效应区。当 Ras 被激活时此区域和靶分子起反应。这个区域对于 Ras 蛋白的致癌活性是重要的。当第 12 位点突变对这个区域被激活。这个区域也是和 GAP （ GTPase actiration protcin ， GTP 酶活化蛋白）相互作用的功能区。

Ras 蛋白的结晶结构中，靠近鸟苷的区域在其它的 GTP 结合蛋白中是保守的，潜在的效应物结合区在磷酸基因的附近，由亲水氨基酸组成，它可能暴露在细胞质中。当 GTP 水解时， Ras 蛋白的构象会发生改变，此改变涉及 L4 ，它含有第 61 位点，致癌突变有时在此处发生。 Ras 的组成型激活的突变发生在 L1 的第 12 位点。它直接影响到和 GTP 的结合。在野生型和癌变型之间的变化限制在这些区域中，并使妨碍突变 Ras 产生一种构象来承担 GTP 的水解，这是癌致性的基础，关键是 GTP 水解能力。

1982 年 Tabin C.J. 和 Reddy,E.P 两组科学家在《 Nature 》上发表文章首次证实人类癌基因中的一个点突变导致了肿瘤的产生，引起了学术界极大震动。他们首先在人类膀胱癌 T24 细胞中分离出 Ha-ras 基因，后来又在肺癌、结肠癌中分离出 Ki-ras 基因，在神经母细胞瘤等细胞中获得了 N-ras 。经测序和比较发现在各种癌组织中 ras 基因仅在第 12 或 61 密码上发生了点突变（病毒癌基因在第 59 位密码子上）导致氨基酸的取代。

带有GTP的Ras是有活性的，可以作用其靶分子，然后内在的GTPase 活性使 GTP 水解成 GDP ，而 GDP 的 Ras 成为失活状态，从而终止了其作用，有两种蛋白调节 Ras 蛋白从激活状态到失活状态相互间的转变。

（1） GTP 酶激活蛋白 GAP 刺激内在的 RasGTPase 使其水解被结合的 GTP 。现已发现有多种不同的 GAPs ，它们与不同的 GTP- 结合蛋白特异结合。 Ras-GAP 是在哺乳动物培养细胞中作用于 Ras 的 GAP 。

（2） SOS 是一种鸟苷释放因子（ GNRF ， guanine nucleotide relase factor ）。它刺激 GDP 被 GTP 所取代，在受体 Tyr 激酶数化反应中这是被 Grb2 活化的靶蛋白。其机制可能是 Grb2 将 SOS 带到膜上， SOS 再与附近的 Ras 相互作用（ Ras 突变后内在的 GTPase 的活性减低，一直和 GTP 结合，保持了激知状态，不断作用靶蛋白，错误地将信号传递到细胞核，导细胞的癌变。）