论述题

(中山大学2017)何谓小G 蛋白?各举一例说明小G 蛋白在信号转导、核蛋白转运、膜泡运输中的作用。

【正确答案】

(1)小 G 蛋白是指分子量只有20〜30KD,不是α、β、γ三聚体蛋白,而是以单体形式存在,但 同样具有GTP酶活性,在多种细胞反应中具有开关作用的蛋白。第一个被发现的小G 蛋白是 Ras,它是 ras基因的产物。其他的还有Ran、Rab等,微管蛋白β亚基也是一种小G 蛋白。
(2)小 G 蛋白在信号转导、核蛋白转运、膜泡运输中的作用
① 小 G 蛋白在信号转导中的作用。如Ras蛋白通过酶联受体介导的信号转导通路,使得Ras-MAPK 发生磷酸化级联反应。具体模式为:配体→RTK→Ra→Raf (M APKKK) →MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修饰,对基因表达产生多种效应。
② 小 G 蛋白在核蛋白转运中的作用:如 Ran蛋白具有介导核浆转运的作用。在细胞核中,RanGTP与 Crml的结合诱导核输出信号与Crml结合,形成一个三聚体复合物,这个复合物横向通过核蛋白复合物进 入细胞质后,RanGAP马上使RanGTP形式水解为RanGDP形式,同时Crml与 Ran分离,货物释放到细 胞质中,留下自由的Crm与 RanGDP循环使用。在细胞质中,RanGDP与 NTF2(核转录因子2)相互作 用通过NTF2 复合物与核孔蛋白中的纤维蛋白原相互作用进入细胞核,一进入细胞核浆,RanGDP通过 RCC1 的作用组装GTP, 这个循环往复完成物质的核浆转运。此外, Ran蛋白还有调控有丝分裂纺锤体的形成,有丝分裂后期核膜的重组,DNA复制的起始,细胞周期等作用。
③ 小 G 蛋白在膜泡运输中的作用:如Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通。Rab蛋白能够结合GTP并 将 GTP水解,通过GTP-GDP的循环来调节小泡的融合,从而与Rab效应子一起参与运输小泡到靶膜的停靠过程。

【答案解析】