Rac1, poznat i kao Ras-srodni C3 supstrat botulinum toksina 1, je protein koji se nalazi u ljudskim ćelijama. Kodiran je genom RAC1. Ovaj gen može proizvesti razne alternativna prerade verzija proteina Rac1, za koje se čini da imaju različite funkcije.
Funkcija
Rac1 je mal (~ 21 kDa) signalizirajući G protein (tačnije GTPaza) i član je potporodice Rac porodice porodice Rho GTPaza. Članovi ove superporodice reguliraju raznolik niz ćelijskih događaja, uključujući kontrolu GLUT4, translokaciju do unosa glukoze, rast ćelija, reorganizaciju citoskeleta, antimikrobnu citotoksičnost, i aktivaciju protein kinaza.
Rac1 je plejotropni regulator mnogih ćelijskih procesa, uključujući ćelijski ciklus, adheziju ćelijskih ćelija, pokretljivost (kroz aktinsku mrežu) i epitelnu diferencijaciju (predloženo da je neophodan za održavanje epidermnih matičnih ćelija).
Uloga u kanceru
Zajedno s drugom potporodicama, Rac i Rho proteina, imaj važnu regulatornu ulogu, posebno u pokretljivosti i rastu ćelija. Rac1 ima sveprisutnu tkivnu ekspresiju i podstiče pokretljivost ćelija stvaranjem lamelipodija. Da bi ćlije raka mogle rasti i napadati lokalna i udaljena tkiva, deregulacija pokretljivosti ćelija jedan je od glavnih događaja u invaziji i [metastaza|[metastaziranju]] ćelija karcinoma. Prekomjerna ekspresija konstitucijski aktivnog Rac1 V12 kod miševa uzrokovala je tumor koji se fenotipski ne razlikuje od ljudsog Kaposijevog sarkoma. Pokazalo se da aktivacijske ili dobitne funkcije mutacije Rac1 imaju aktivnu ulogu u promociji mezenhimskog tipa kretanja ćelija, potpomognutog proteinskim kompleksima NEDD9 i DOCK3. Takva abnormalna pokretljivost ćelija može rezultirati tranzicijom epitelnog mezenhima (EMT) – pokretačkim mehanizmom za metastaziranje tumora, kao i relapse tumora rezistentnog na lijekove.
Uloga u transportu glukoze
Rac1 se ispoljava u značajnim količinama u tkivima osjetljivim na insulin, kau što su masno tkivo i skeletni mišići. Ovdje Rac1 regulira translokaciju prijenosnika glukoze GLUT4 iz unutarćelijskih odjeljaka u plazmamembranu. U odgovoru na insulin, ovo omogućava ulazak glukoze u krv u ćeliji, radi smanjenja glukoze u krvi. U uvjetima gojaznosti i dijabetesa tipa 2, signalizacija Rac1 u skeletnim mišićima je disfunkcionalna, što sugerira da Rac1 doprinosi napredovanju bolesti.
Protein Rac1 je također neophodan za unos glukoze u skeletne mišiće aktivirane vježbanjem i istezanjem.
Klinički značaj
Aktivirajuće mutacije u Rac1 nedavno su otkrivene u velikim genomskim studijama koje uključuju melanom i plućni karcinom malih ćelija. Kao rezultat toga, Rac1 se smatra terapijskom metom za mnoge od ovih bolesti.
Nekoliko nedavnih studija također je koristilo ciljanu terapiju za suzbijanje rasta tumora, farmakoinhibicijom aktivnosti Rac1 u metastatskom melanomu i karcinomu jetre, kao i u ljudskom [[Rak dojke|karcinomu dojke.
Naprimjer, inhibicija puta ovisnog o Rac1 rezultirala je preokretom fenotipa tumorskih ćelija, što sugerira Rac1 kao prediktivni marker i terapijski cilj za rak dojke otporan na trastuzumab. Međutim, s obzirom na ulogu Rac1 u transportu glukoze, lijekovi koji inhibiraju Rac1 mogli bi biti štetni za homeostazu glukoze.
Dominantno negativan ili konstitutivno aktivno, klicne linije mutacije RAC1 uzrokuju različite fenotipove, koji su grupirani kao mentalna retardacija Tip 48. Većina mutacija uzrokuje mikrocefaliju, dok neke specifične promjene rezultiraju makrocefalijom.
Interakcije
Pokazalo se da RAC1 ima interakcije sa:
Vanjski linkovi
- rac1 GTP-Binding Protein na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- RAC1 Info with links in the Cell Migration Gateway Arhivirano 11. 12. 2014. na Wayback Machine
Šablon:GTPaze