Rac（GTPase）

RacはRhoファミリーGTPaseのサブファミリーであり、^{[ 1 ]}小型（約21 kDa）のシグナル伝達Gタンパク質（より具体的にはGTPase）です。他のGタンパク質と同様に、Racは分子スイッチとして機能し、グアノシン二リン酸（GDP）に結合している間は不活性状態を維持し、グアニンヌクレオチド交換因子（GEF）がGDPを除去してグアノシン三リン酸（GTP）が結合できるようになると活性化されます。GTPに結合すると、Racは活性化されます。活性化された状態のRacは、アクチン細胞骨格の構造変化に関与することで、細胞運動の調節に関与します。^{[ 2 ]}細胞内の細胞骨格ダイナミクスを変化させることで、Rac-GTPaseは感染組織への好中球の動員を促進し、アズール球の脱顆粒とインテグリン依存性貪食を調節することができます。^{[ 3 ]}

活性化された Rac は、下流シグナル伝達に関与する標的タンパク質のエフェクター機能も調節します。NOX2 (NADPH オキシダーゼ酵素複合体) の必須サブユニットとして、Rac は NETs (好中球細胞外トラップ) の形成に関与する ROS (活性酸素種) の産生に必要であり、好中球による病原体や残骸の除去、および炎症の軽減を促進します。^{[ 3 ]}

Racの過剰活性化、分解抵抗性、シグナル伝達タンパク質成分の異常な局在化などの異常な活動は、癌細胞の発生を促進し、抗癌治療に抵抗性を示すことがわかった。^{[ 4 ]}

ショウジョウバエを用いた最近の実験では、Racが忘却の過程を媒介する役割を担っている可能性が示唆されている。Racの過剰活性化は記憶の減衰を増加させる一方、その阻害は干渉誘発性忘却を防ぎ、受動的記憶減衰を遅らせる。^{[ 5 ] [ 6 ]}

RhoファミリーのGTPaseは、Rac、Rho、およびCdc42という小型Gタンパク質群から構成される。Racは、 Rac1、Rac2、Rac3、およびRhoGのサブグループに分類される。

これらのGTPaseグループ内の広範なクロストークは、細胞の生物学的応答に大きな影響を与え、細胞周期機構の活性に影響を及ぼします。RasはCdc42と協調してElk1のリン酸化とSRFの転写活性を調節します。Rasはまた、RhoおよびRasと協調して他の下流シグナル伝達経路を活性化します。^{[ 7 ]}