GTPase

Small GTPases의 종류와 기능

단일 polypeptide로 된 small GTPases는 20 ~ 40 KDa의 저분자량으로 GTP를 가수분해하여, small GTP - binding proteins (small G proteins) 라고도 한다. 이들 small GTPases는 Ras, Rho, Rab, Arf, Ran 등 5종류가 있다. Small GTPases는 다양한 기능을 가지고 있어, 유전자 표현조절, 세포증식 및 이동, cytoskeletal rearrangement 등과 관련되어 있다. 세포의 신호전달시 small GTPases는 분자 스위치로 작용하여, 비활성화된 GDP 결합상태 (세포질 내에 대부분 존재) 와 활성화된 GTP 결합상태 (세포막에 주로 존재) 를 오고 가게 된다. 대부분의 small GTPases는 C-말단에 isoprenoid들이 결합, post-translational modification되어 활성화된다. Isoprenoid는 farnesyl과 geranylgeranyl의 두 종류가 있어, Ras는 farnesylation에 의하여, Rho는 geranylgeranylation에 의하여 활성화된다. 활성화에는 guanine nucleotide exchange factor (GEF) 가 필요하며, 비활성화 GTPases를 활성화 상태로 변환시킨다. 비활성화에는 GTPase activating protein (GAP) 이 필요하며, GTP 가수분해를 촉진시켜 GTPase가 비활성화된 GDP 결합상태로 변환시킨다. 또한 GTPase 기능조절인자로 GDP dissociation inhibitor (GDI)가 있으며 이들의 기능연구도 활발히 되고 있다.