背景[1-6]
Ras Rabbit Monoclonal Antibody(Ras兔單克隆抗體)是用Ras蛋白對(duì)兔進(jìn)行系統(tǒng)免疫然后篩選出Ras蛋白致敏B細(xì)胞后與骨髓腫瘤細(xì)胞雜交最后制得既能產(chǎn)生單一Ras蛋白抗體,又能無(wú)限增殖的Ras蛋白雜種細(xì)胞系。Ras蛋白是蛋白超家族的小GTP酶。超家族成員根據(jù)其結(jié)構(gòu),順序和功能分為家庭和亞家族。Ras,Rho,Ran,Rab和Arf GTPases是五個(gè)主要的家族。

Ras家族本身進(jìn)一步分為6個(gè)亞家族:Ras,Ral,Rap,Rheb,Rad和Rit。米羅最近是超級(jí)家族的貢獻(xiàn)者。每個(gè)亞家族共享共同的核心G結(jié)構(gòu)域,其提供必需的GTP酶和核苷酸交換活性。周圍序列有助于確定小GTP酶的功能特異性,例如Rho亞家族常見(jiàn)的'插入環(huán)',特異性地促成與效應(yīng)蛋白如WASP的結(jié)合。通常,Ras家族負(fù)責(zé)細(xì)胞增殖:Rho用于細(xì)胞形態(tài),Ran用于核轉(zhuǎn)運(yùn),Rab和Arf用于囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)。Ras是相關(guān)蛋白家族,其在所有動(dòng)物細(xì)胞譜系和器官中表達(dá)。所有Ras蛋白家族成員都屬于一類稱為小GTP酶的蛋白質(zhì),并參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞(細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo))。Ras是Ras蛋白質(zhì)超家族的典型成員,它們都與3D結(jié)構(gòu)相關(guān)并調(diào)節(jié)多種細(xì)胞行為。

當(dāng)Ras通過(guò)輸入信號(hào)“打開(kāi)”時(shí),它隨后打開(kāi)其他蛋白質(zhì),最終打開(kāi)參與細(xì)胞生長(zhǎng),分化和存活的基因。ras基因的突變可導(dǎo)致永久激活的Ras蛋白的產(chǎn)生。結(jié)果,即使在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下,這也可能在電池內(nèi)部引起意外和過(guò)度活躍的信號(hào)。由于這些信號(hào)導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂,過(guò)度活躍的Ras信號(hào)傳導(dǎo)最終可能導(dǎo)致癌癥。人類癌癥中的3種Ras基因(HRas,KRas和NRas)是人類癌癥中最常見(jiàn)的致癌基因;永久激活Ras的突變?cè)谒腥祟惸[瘤的20%至25%中發(fā)現(xiàn),在某些類型的癌癥(例如,胰腺癌)中發(fā)現(xiàn)高達(dá)90%。出于這個(gè)原因,正在研究Ras抑制劑作為治療癌癥和其他Ras過(guò)度表達(dá)的疾病。
Ras包含六條β鏈和五條α螺旋。它由兩個(gè)結(jié)構(gòu)域組成,一個(gè)166個(gè)氨基酸的G結(jié)構(gòu)域,約20kDa,結(jié)合鳥(niǎo)苷核苷酸,以及一個(gè)C-末端膜靶向區(qū)域(CAAX-COOH,也稱為CAAX盒),它是脂質(zhì)修飾的通過(guò)法尼基轉(zhuǎn)移,RCE1和ICMT。G域包含五個(gè)直接結(jié)合GDP/GTP的G基序。G1基序或P環(huán)結(jié)合GDP和GTP的β磷酸酯。G2基序,也稱為Switch I,含有蘇氨酸35,其結(jié)合GTP的末端磷酸(γ-磷酸)和活性位點(diǎn)中結(jié)合的二價(jià)鎂離子。G3主題,也稱為Switch II,具有DXXGQ圖案。

D是天冬氨酸57,其特異性針對(duì)鳥(niǎo)嘌呤與腺嘌呤結(jié)合,Q是谷氨酰胺61,谷氨酰胺61是活化催化水分子以將GTP水解為GDP的關(guān)鍵殘基。G4基序含有LVGNKxDL基序,并提供與鳥(niǎo)嘌呤的特異性相互作用。G5基序含有SAK共有序列。A是丙氨酸146,其為鳥(niǎo)嘌呤而非腺嘌呤提供特異性。兩個(gè)開(kāi)關(guān)基序G2和G3是蛋白質(zhì)的主要部分,在GTP激活后移動(dòng)。兩個(gè)開(kāi)關(guān)基序的這種構(gòu)象變化是作為分子開(kāi)關(guān)蛋白介導(dǎo)基本功能的原因。這種GTP約束的Ras狀態(tài)是“開(kāi)啟”狀態(tài),GDP約束狀態(tài)是“關(guān)閉”狀態(tài)。Ras還結(jié)合鎂離子,這有助于協(xié)調(diào)核苷酸結(jié)合。
Ras蛋白作為控制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的二元分子開(kāi)關(guān)起作用。Ras調(diào)節(jié)的信號(hào)通路控制諸如肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架完整性,細(xì)胞增殖,細(xì)胞分化,細(xì)胞粘附,細(xì)胞凋亡和細(xì)胞遷移的過(guò)程。Ras和Ras相關(guān)蛋白通常在癌癥中失調(diào),導(dǎo)致侵襲和轉(zhuǎn)移增加,并且細(xì)胞凋亡減少。Ras激活了幾種途徑,其中已經(jīng)充分研究了絲裂原活化蛋白(MAP)激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)。該級(jí)聯(lián)向下游傳遞信號(hào)并導(dǎo)致參與細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的基因的轉(zhuǎn)錄。另一種Ras激活的信號(hào)通路是PI3K/AKT/mTOR通路,它刺激蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞生長(zhǎng),并抑制細(xì)胞凋亡。
研究應(yīng)用[7]
Ras兔單克隆抗體可用于抑癌基因RAS啟動(dòng)子甲基化與乳頭狀甲狀腺癌的關(guān)系。
選擇50例PTC和32例良性甲狀腺腫瘤(對(duì)照組,包括20例結(jié)節(jié)性甲狀腺腫,12例甲狀腺腺瘤)患者,對(duì)2組患者手術(shù)獲取的標(biāo)本提取RNA后,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,進(jìn)行多聚酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR),檢測(cè)RAS基因的表達(dá)情況;運(yùn)用甲基化特異性PCR(methylation-specific PCR,MSP)檢測(cè)上述組織中RAS基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化的情況,并對(duì)2種抑癌基因甲基化和未甲基化的組織隨機(jī)進(jìn)行測(cè)序。
結(jié)果PTC組患者中,有30例(60%)RAS基因啟動(dòng)子發(fā)生甲基化;對(duì)照組患者中,有10例(31.3%)RAS基因啟動(dòng)子發(fā)生甲基化;PTC組織RAS基因啟動(dòng)子甲基化率均顯著高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.46,P<0.05)。乳頭狀甲狀腺癌mRNA的半定量的值為0.56±0.10,對(duì)照組mRNA半定量的值為0.67±0.16,乳頭狀甲狀腺癌mRNA的表達(dá)明顯低于對(duì)照組,兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.83,P<0.05)。經(jīng)DNA測(cè)序證實(shí),RAS基因啟動(dòng)子發(fā)生甲基化的其CpG島的堿基未發(fā)生改變,仍為CG;未發(fā)生甲基化的,堿基由CG變?yōu)門(mén)G。
結(jié)論P(yáng)TC患者RAS基因啟動(dòng)子甲基化發(fā)生率顯著高于良性甲狀腺腫瘤患者,而RAS基因mRNA的表達(dá)則較良性甲狀腺腫瘤降低;推測(cè)RAS基因啟動(dòng)子甲基化可能與PTC的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。
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[7] 抑癌基因RAS啟動(dòng)子甲基化與乳頭狀甲狀腺癌的關(guān)系[J].戴亞麗,蔡德鴻,張樺,張震,陳宏,李靜.首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào).2011(01)