Rap1 - Rap1

Rap1 (Ras- proximate -1 ou proteína relacionada com Ras 1) é uma pequena GTPase , que são pequenas proteínas citosólicas que atuam como interruptores celulares e são vitais para a transdução de sinal eficaz . Existem duas isoformas da proteína Rap1, cada uma codificada por um gene separado, RAP1A e RAP1B . Rap1 pertence à família de proteínas relacionadas com Ras .

As GTPases são inativas quando em sua forma ligada ao GDP e tornam-se ativas quando se ligam ao GTP. As proteínas ativadoras de GTPase (GAPs) e os fatores de troca de nucleotídeos de guanina (GEFs) regulam pequenas GTPases, com GAPs promovendo a forma ligada a GDP (inativa) e GEFs promovendo a forma ligada a GTP (ativa). Quando ligadas ao GTP, as pequenas GTPases regulam uma miríade de processos celulares. Essas proteínas são divididas em famílias dependendo de sua estrutura protéica, sendo a mais bem estudada a superfamília Ras , da qual Rap1 faz parte. Enquanto o Ras é conhecido por seu papel na proliferação e sobrevivência celular , o Rap1 está predominantemente envolvido na adesão celular e na formação de junções celulares . Ras e Rap são regulados por diferentes conjuntos de fatores de troca de nucleotídeos de guanina e proteínas ativadoras de GTPase , fornecendo assim um nível de especificidade.

Efetores

RAPL

A identificação de proteínas efetoras Rap1 forneceu informações importantes sobre os mecanismos pelos quais Rap1 regula a sinalização do receptor de células T (TCR) para integrinas. Uma construção Rap1 constitutivamente ativa, Rap1G12V, foi usada como isca em uma triagem de dois híbridos de levedura para identificar RAPL como uma proteína de ligação a Rap1.

A superexpressão de RAPL aumenta o agrupamento e a adesão de LFA-1, e os linfócitos e células dendríticas deficientes em RAPL apresentam adesão e migração prejudicadas. RAPL também é uma proteína associada à integrina, pois RAPL polariza para a sinapse imunológica após a estimulação de antígeno de células T , colocaliza com LFA-1 após estimulação de TCR ou quimiocina e co-imunoprecipita com LFA-1 de uma maneira dependente de Rap1 (108) . Esta interação entre RAPL e LFA-1 é dependente de resíduos de lisina nas posições 1097 e 1099 na região justamembrana do domínio citoplasmático da subunidade αL. Esta é uma região funcionalmente significativa do domínio citoplasmático αL, pois a deleção do motivo GFFKR adjacente resulta em uma integrina LFA-1 constitutivamente ativa (124, 125). Embora as lisinas 1097 e 1099 sejam críticas para a ativação dependente de Rap1 de LFA-1, o domínio citoplasmático da subunidade β2 parece ser dispensável para a ativação de LFA-1 por Rap1 (126). A mutação desses resíduos de lisina em alanina prejudica a capacidade do LFA-1 de se redistribuir para a borda de ataque induzida pela ativação de Rap1 ou superexpressão de RAPL. Uma vez que RAPL se localiza na vanguarda adequadamente em células que expressam este LFA-1 mutante, esta descoberta sugere que RAPL pode desempenhar um papel crítico na localização de LFA-1 em regiões discretas da membrana plasmática . Em células T, o adaptador de células imunes SKAP1 acopla o TCR à formação de um complexo entre Rap1 e RapL para adesão de células T.

Mst1

A serina-treonina quinase Mst1 , um membro de uma família de quinases homólogas à Ste20 quinase em levedura, foi recentemente identificada como um efetor de RAPL. A ativação de Mst1 mediada por TCR é dependente de RAPL, e a adesão mediada por TCR a ICAM-1 e a formação de conjugado dependente de antígeno são prejudicadas após o knockdown mediado por RNAi da expressão de Mst1. Embora Rap1 e RAPL tenham mostrado regular a afinidade e o agrupamento de LFA-1, a superexpressão de Mst1 apenas aumenta o agrupamento de LFA-1. Esta descoberta sugere que o agrupamento LFA-1 é crítico para a sinalização de TCR para integrinas que é mediada por Rap1. Também implica a existência de mecanismos independentes de Mst1 pelos quais Rap1 regula a afinidade de LFA-1.

PKD

Uma característica marcante do Rap1 e das proteínas de sinalização associadas ao Rap1 PKD , RAPL e Mst1 é sua localização nas membranas onde as integrinas são encontradas. Isso fornece um mecanismo pelo qual Rap1 pode atuar diretamente nas integrinas e modular a afinidade de integrinas e / ou agrupamento. PKD, RAPL e Mst1 também foram propostos para desempenhar um papel no movimento de receptores para a membrana plasmática. A regulação do transporte vesicular dependente de PKD requer atividade de PKD quinase, enquanto a regulação dependente de PKD da sinalização de TCR para integrinas não parece requerer atividade de PKD quinase. Assim, a PKD pode desempenhar um papel distinto na regulação da regulação da integrina dependente de Rap1. Por exemplo, a associação dependente de PKD de Rap1 com C3G sugere que PKD pode ser crítico para localizar Rap1 não apenas com integrinas, mas também com Rap1 GEFs. A interação PKD-Rap1 pode, portanto, ser central para a ativação subsequente de Rap1 e desencadeamento de efetores a jusante, como RAPL e Mst1.

RIAM

Um efetor Rap1 adicional fornece uma ligação entre Rap1 e o citoesqueleto de actina. RIAM (molécula adaptadora de interação Rap1-GTP) é uma proteína adaptadora amplamente expressa que contém um domínio semelhante a RA (associação Ras), um domínio PH e várias sequências ricas em prolina. Como RAPL, RIAM interage preferencialmente com Rap1 ativo, e a superexpressão de RIAM aumenta a adesão mediada por integrina. Além disso, o knockdown de RIAM inibe a adesão induzida por Rap1 ativo e inibe a localização de Rap1 ativo na membrana plasmática. A capacidade de RIAM de se associar com profilina, proteínas Ena / VASP e talina sugere que RIAM promove a ativação de integrina dependente de Rap1 por meio de efeitos no citoesqueleto de actina, particularmente a interação de talina com caudas citoplasmáticas de integrina. Dado o papel conhecido da talina na regulação da afinidade da integrina, RIAM pode fornecer um mecanismo independente de Mst1 pelo qual Rap1 regula a afinidade da integrina.

Referências