Кіріспе
Т-клеткаларының бетіндегі антигендерді танитын ақуыздық кешен. Т-клетка рецепторы (ТКР) – Т-клеткаларының немесе Т-лимфоциттерінің бетінде кездесетін ақуыздық кешен, ол антиген фрагменттерін негізгі гистоқұрастыру кешені (МГК) молекулаларына байланысқан пептидтер түрінде тануға жауапты. ТКР мен антиген пептидтері арасындағы байланыс салыстырмалы түрде төмен байланыстылықты және дегенеративті болып келеді: яғни, көптеген ТКР бірдей антиген пептидін таниды, ал көптеген антиген пептидтері бірдей ТКР арқылы танылады. ТКР екі түрлі ақуыз тізбегінен тұрады (яғни, ол гетеродимер). Адамдарда Т-клеткаларының 95%-ы ТКР альфа (α) тізбегі мен бета (β) тізбегінен тұрады (сәйкесінше TRA және TRB гендерімен кодталады), ал Т-клеткаларының 5%-ы ТКР гамма және дельта (γ/δ) тізбегінен тұрады (сәйкесінше TRG және TRD гендерімен кодталады). Бұл қатынас онтогенез кезінде және ауру жағдайында (мысалы, лейкемия) өзгереді. Бұл түрлер арасында да өзгеше болады. Төрт локустың ортологтары әртүрлі түрлерде анықталған. Әрбір локус тұрақты және өзгермелі аймақтары бар әртүрлі полипептидтерді өндіреді.
The T cell receptor (TCR) is a protein complex found on the surface of T cells, or T lymphocytes, that is responsible for recognizing fragments of antigen as peptides bound to major histocompatibility complex (MHC) molecules. The binding between TCR and antigen peptides is of relatively low affinity and is degenerate: that is, many TCRs recognize the same antigen peptide and many antigen peptides are recognized by the same TCR. The TCR is composed of two different protein chains (that is, it is a heterodimer). In humans, in 95% of T cells the TCR consists of an alpha (α) chain and a beta (β) chain (encoded by TRA and TRB, respectively), whereas in 5% of T cells the TCR consists of gamma and delta (γ/δ) chains (encoded by TRG and TRD, respectively). This ratio changes during ontogeny and in diseased states (such as leukemia). It also differs between species. Orthologues of the 4 loci have been mapped in various species. Each locus can produce a variety of polypeptides with constant and variable regions.
Тарих
1982 жылы Нобель сыйлығының лауреаты Джеймс П. Эллисон егесіктердің Т-лимфомасында клоналды түрде экспрессияланған Т-клетка беткейлік эпитопын алғаш рет анықтады. 1983 жылы Эллис Райнгерц Т-клетка клондарына қарсы идиотипік моноклоналды антиденелерді пайдалану арқылы адам Т-клетка рецепторының құрылымын алғаш рет сипаттады, бұл зерттеулерді Филиппа Маррак пен Джон Капплер егесіктердегі зерттеулерімен толықтырды. Содан кейін 1984 жылы Так Ва Мак пен Марк М. Дэвис адам және егесік Т-клетка рецепторын (ТКР) кодтайтын кДНК клондарын анықтады. Бұл жаңалықтар бұрын "Иммунологияның қасиетті Граалы" деп аталған, құпия ТКР-дің табиғатын және құрылымын анықтауға мүмкіндік берді. Осының арқасында әлем ғалымдары ТКР-ді зерттеуге кірісіп, CAR T, қатерлі ісіктерге қарсы иммунотерапия және иммундық бақылау нүктелерін тежеу саласындағы маңызды жаңалықтарға жол ашты.
Құрылымдық сипаттамалар
ТКР – дисульфидтік байланыс арқылы мембранаға бекітілген гетеродимерлі ақуыз, әдетте өте өзгермелі альфа (α) және бета (β) тізбектерінен тұрады, олар инвариантты CD3 тізбекті молекулаларымен бірге кешеннің құрамына кіреді. Бұл рецепторды экспрессиялайтын Т-клеткалар α:β (немесе αβ) Т-клеткалары деп аталады, бірақ Т-клеткалардың аз бөлігі өзгермелі гамма (γ) және дельта (δ) тізбектерінен құралған баламалы рецепторды экспрессиялайды, олар γδ Т-клеткалары деп аталады. Әрбір тізбек екі клеткадан тыс доменнен тұрады: өзгермелі (V) аймақ және тұрақты (C) аймақ, екеуі де иммуноглобулиндер суперотбасының (IgSF) домендері болып, антипараллель β-парақтар құрайды. Тұрақты аймақ жасуша мембранасына жақын орналасқан, одан кейін трансмембраналық аймақ және қысқа цитоплазмалық «құйрық» бөлігі орналасады, ал өзгермелі аймақ пептид/МГК кешенімен байланысады. TCR α тізбегінің және β тізбегінің әрқайсысының өзгермелі доменінде үш гиперөзгермелі немесе комплементарлық анықтама аймақтары (CDR) бар. β тізбегінде антигенмен әдетте байланыспайтын, сондықтан CDR саналмайтын қосымша гиперөзгермелі аймақ (HV4) бар. Осы өзгермелі домендердегі қалдықтар TCR-дің екі аймағында орналасқан: α және β тізбектерінің арасындағы интерфейсте және CD3 сигналды трандукциялау кешеніне жақын орналасқан деп есептелетін β тізбегінің шеңбер аймағында. CDR3 – өңделген антигенді тануға жауапты негізгі CDR, бірақ α тізбегінің CDR1-і антигендік пептидтің N-терминалды бөлігімен, ал β тізбегінің CDR1-і пептидтің C-терминалды бөлігімен өзара әрекеттеседі. CDR2 МГК-ны таниды деп есептеледі. β тізбегінің HV4 классикалық CDR-лердегідей антигенді тануға қатыспайды, бірақ суперантигендермен өзара әрекеттеседі. TCR тұрақты домені цистеин қалдықтары дисульфидтік байланыстар құрайтын қысқа байланыс тізбектерінен тұрады, олар екі тізбектің арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. TCR иммуноглобулиндер суперотбасының мүшесі болып табылады, бұл байланыс, тану және жабысу процестеріне қатысатын үлкен ақуыз тобы; бұл отбасы антиденелердің (иммуноглобулиндер деп те аталады) атымен аталған. TCR бір ауыр және бір жеңіл тізбектен тұратын жартылай антиденеге ұқсас, бірақ ауыр тізбегінде кристалданатын фракциясы (Fc) жоқ. TCR-дың екі негізгі кішібірлігі (α және β тізбектері) бір-бірімен бұрылып байланысқан. Сигналды трандукцияны жүзеге асыру үшін CD3 және zeta кішібірліктері қажет. Т-клеткалары үшін MHC TCR CD3 өзара әрекеттесуі, миелоидты лейкоциттер үшін антиген (Ag) иммуноглобулин (Ig) FcR өзара әрекеттесуімен және В-клеткалары үшін Ag Ig CD79 өзара әрекеттесуімен функционалдық тұрғыдан ұқсас.
ТТК әртүрлілігін қалыптастыру
Т-клетка рецепторларының (ТКР) әртүрлілігі антиденелер мен В-клеткалардың антигендік рецепторларына ұқсас. Ол негізінен жеке соматикалық Т-клеткаларда ДНК-ның кодталған сегменттерінің генетикалық рекомбинациясы арқылы пайда болады, бұл процесті RAG1 және RAG2 рекомбиназаларымен жүзеге асырылатын соматикалық V(D)J рекомбинациясы қамтамасыз етеді. Дегенмен, иммуноглобулиндерден өзгеше, ТКР гендері соматикалық гипермутацияға ұшырамайды және Т-клеткалар активацияға байланысты цитидин деаминазасын (АИД) өндірмейді. BCR (антиденелер) және ТКР-де әртүрлілікті қамтамасыз ететін рекомбинация процесі лимфоциттерге (Т және В-клеткалар) тән, ол олардың бастапқы лимфоидты органдарында (Т-клеткалар үшін тимус, В-клеткалар үшін сүйек миы) дамуының ерте кезеңінде жүреді. Әрбір рекомбинацияланған ТКР антигенді байланыстыру орнының құрылымымен анықталатын бірегей антигендік ерекшелікке ие, бұл αβ Т-клеткаларында α және β тізбектерімен, ал γδ Т-клеткаларында γ және δ тізбектерімен қалыптасады. ТКР альфа тізбегі VJ рекомбинациясы арқылы, ал бета тізбегі VDJ рекомбинациясы арқылы (екеуі де толық ТКР тізбегін құру үшін ген сегменттерінің кездейсоқ бірігуін қамтиды) пайда болады. Сол сияқты, ТКР гамма тізбегінің пайда болуы VJ рекомбинациясын, ал ТКР дельта тізбегінің пайда болуы VDJ рекомбинациясын қамтиды. Бұл ерекше аймақтардың (альфа немесе гамма тізбегі үшін V және J; бета немесе дельта тізбегі үшін V, D және J) қиылысуы пептид/MHC тану үшін маңызды CDR3 аймағына сәйкес келеді (жоғарыда қараңыз). Осы аймақтағы сегменттердің бірегей комбинациясы, сондай-ақ палиндромдық және кездейсоқ нуклеотидтік қосымшалар (сәйкесінше "P" және "N" деп аталады) өңделген антигендік пептидтерге Т-клетка рецепторларының ерекшелігінің одан да үлкен әртүрлілігін қамтамасыз етеді. Даму кезеңінде ТКР-ның жеке CDR циклдары тимустың сыртындағы периферияда TCR-ны қайта өңдеу (ревизия/редакциялау) процесі арқылы, рекомбиназаларды қайта белсендіру арқылы өңделіп, антигендік ерекшелігін өзгерте алады.
ТКР кешені
Плазмалық мембранада ТЦР рецепторларының α және β тізбектері қосымша алты адаптерлік белокпен бірігіп, октамерикалық кешенді құрайды. Кешенде лигандты байланыстыру орнын құрайтын α және β тізбектері және стехиометриялық TCR α β CD3εγ CD3εδ CD3ζζ-дегі CD3δ, CD3γ, CD3ε және CD3ζ сигнал беру модульдері бар. Әрбір кішібірліктің трансмембраналық аймағындағы зарядталған қалдықтар полярлық өзара әрекеттесулерді қалыптастырады, бұл кешеннің дұрыс және тұрақты құрастырылуына мүмкіндік береді. ТЦР цитоплазмалық құйрығы өте қысқа, сондықтан сигналды тудырған ТЦР-ден жасушаға тарату үшін сигнал беру мотивтерін қамтитын CD3 адаптерлік ақуыздары қажет. ТКР сигналдауына қатысатын сигнал беру мотивтері – бұл адаптерлік ақуыздардың цитоплазмалық құйрығындағы тирозин қалдықтары, олар ТКР-дің pMHC-мен байланысуы жағдайында фосфорилирленуі мүмкін. Тирозин қалдықтары Yxx(L/I)x6-8Yxx(L/I) қолтаңбасының белгілі бір аминқышқыл тізбегінде болады, мұнда Y, L, I тирозин, лейцин және изолейцин қалдықтарын көрсетеді, x кез келген аминқышқылдарды білдіреді, 6-8 деген жазу 6-8 аминқышқыл тізбегін көрсетеді. Бұл мотив катализдік емес тирозин фосфорилирленген рецептор (НТР) отбасының активатор рецепторларында өте жиі кездеседі және иммунорецепторлық тирозинге негізделген активация мотиві (ITAM) деп аталады. Т-клеткаларының ерекшелігі – олардың дені сау, эндогенді клеткалардан алынған пептидтер мен ағзадағы бөтен немесе аномальды (мысалы, жұқтырған немесе қатерлі) клеткалардан алынған пептидтерді ажырата білуі. Антигенді ұсынатын жасушалар өз және бөтен пептидтерді ажырата алмайды және әдетте олардың жасуша бетінде өзінен алынған pMHC-лардың көп санын және кез келген бөтен pMHC-ның бірнеше көшірмесін ғана білдіреді. Мысалы, ВИЧ-пен жұқтырған жасушаларда тек 8–46 ВИЧ-ке тән pMHC бар, ал жалпы 100 000 pMHC-мен салыстырғанда, бір жасушада. Т-клеткалар тимуста оң селекцияға ұшырайды, сондықтан pMHC мен TCR арасында елеулі аффинитет бар. Алайда, Т-клеткалар рецепторларының сигналдарын өздігінен белсендірмеуі керек, сондықтан Т-клеткалары эндогенді, сау клеткаларды елемейтін болады. Алайда, осы жасушаларда тіпті кішкентай мөлшерде патогенді құрайтын pMHC бар болса, Т-жасушалар белсендіріліп, иммундық реакцияны бастауы керек. Т-клеткалардың сау клеткаларды елемеу қабілеті, бірақ осы жасушалар аз санда бөтен pMHC экспресс жасағанда жауап беруі антигендік дискриминация деп аталады. Бұл үшін Т-клеткалардың антигендік ерекшелігі өте жоғары, бірақ пептид/MHC лигандына аффинитеті басқа рецептор түрлеріне қарағанда төмен. ТКР мен pMHC арасындағы диссоциация тұрақтысы (Kd) ретінде берілген аффинитет беткі плазмондар резонансы (SPR) арқылы 1–100 мкм аралығында, 1000–10000 М−1 с−1 қабылдау жылдамдығы (kon) және 0,01–0,1 с−1 диссоциация жылдамдығы (koff) анықталды. Салыстырмалы түрде цитокиндердің рецепторына аффинитеті KD = 10–600 pM. ТКР-ге pMHC-нің аффинитетіне әсер ететін пептидтегі бір ғана аминқышқылдық өзгеріс Т-клеткаларының жауап беруін төмендетеді және оны жоғары pMHC концентрациясымен өтеуге болмайды. Т-клеткалар реакциясының күштілігі мен pMHC TCR кешенінің диссоциация жылдамдығының арасындағы теріс байланыс байқалды. Бұл дегеніміз, ТКЖ-мен ұзақ уақыт байланысқан pMHC Т-клетканың белсенділігін күшейтеді. Сонымен қатар, Т-клеткалары өте сезімтал; бір pMHC-мен өзара әрекеттесу белсендірілу үшін жеткілікті. Т-клеткалар реакция тудырмайтын антигендерден тез қозғалады, белгілі бір pMHC табу мүмкіндігін арттыру үшін антигенді ұсынатын клеткада (АПК) pMHC-ны тез сканерлейді. Орташа алғанда, Т-клеткасы сағатына 20 АПК-мен кездеседі. Антигенді ажыратудың осы ерекше және өте сезімтал процесінің негізін құрайтын молекулалық механизмдер үшін әртүрлі модельдер ұсынылды. Кәсіптік модель тек ТТЖ реакциясы рецептормен байланысқан pMHC санымен пропорционалды екенін көрсетеді. Бұл модель бойынша пептидтің қысқа өмір сүру мерзімі жоғары концентрациямен өтелуі мүмкін, сондықтан Т-клетканың ең жоғары реакциясы бірдей қалады. Алайда, бұл тәжірибеде байқала алмайды және модель кеңінен қабылданбайды. Бұл модель Т-клеткаларының ең жоғары жауап беруі өмірінің қысқа болуымен pMHC үшін төмендейді деп болжайды. Тәжірибелер бұл модельді растады. Антигенге сезімталдық антигенге бейім Т-клеткаларға қарағанда жоғары. Наив Т-клеткалары функционалдық авидтикалық жетілу процесінен өтеді, аффинитет өзгеріссіз. Бұл эффекторлық және жады (антигенге тәуелді) Т-клеткаларының костимуляторлық сигналдарға тәуелділігі аз және наив Т-клеткаларына қарағанда жоғары антиген концентрациясымен байланысты.
Сигнал беру жолы
ТКР кешенінің маңызды функциясы – әлеуетті зиянды патогеннен алынған нақты байланысқан антигенді анықтау және ерекше, маңызды жауапты тудыру. Сонымен қатар, ол кез келген өз антигенін назардан тыс қалдыруға және тағам антигендері сияқты зиянсыз антигендерге төзімді болуға тиіс. Т-жасушасының өзінің бірегей антигенімен байланысқанда осы жауапты қозғау үшін сигнал беру механизмі Т-жасушасының белсендірілуі деп аталады. pMHC-ге байланысқаннан кейін ТКР транскрипциялық факторларды белсендіреді және цитоскелетті қайта құруды бастайды, нәтижесінде Т-жасушасы белсендіріледі. Белсенді Т-жасушалары цитокиндерді бөліп шығарады, қарқынды көбейеді, цитотоксикалық активтілікке ие және эффект және жад жасушаларына дифференциалданады. ТКР іске қосылғанда Т-жасушалары иммунологиялық синапс құрайды, бұл оларға антигенді ұсынатын жасушамен бірнеше сағат бойы байланыста болуға мүмкіндік береді. Халық деңгейінде Т-жасушасының белсендірілуі ТКР стимуляциясының күшіне байланысты, лигандтан цитокин өндірісіне дейінгі доза-жауап қисығы сигмоидты болады. Дегенмен, жеке жасуша деңгейінде Т-жасушасының белсендірілуі сандық ауыстыру сияқты жауаппен сипатталуы мүмкін, яғни стимул белгілі бір шектен жоғары болса, Т-жасушасы толық белсендіріледі; әйтпесе Т-жасушасы белсендірілмеген күйде қалады. Аралық белсенділік күйі жоқ. Халық деңгейіндегі берік сигмоидты доза-жауап қисығы жеке Т-жасушаларының әртүрлі шегіне байланысты туындайды. ITAM-дардың фосфорилирленуі Src-киназа Lck арқылы жүзеге асырылады. Lck, Т-жасушасының түріне байланысты CD4 немесе CD8 корецепторларымен байланысу арқылы плазмалық мембранаға бекітіледі. CD4 көмекші Т-жасушаларында және реттеуші Т-жасушаларында экспрессияланады және MHC II класына тән. Ал MHC I класына тән CD8 цитотоксикалық Т-жасушаларында экспрессияланады. Корецептордың МХК-мен байланысуы Lck-ті CD3 ITAM-дарға жақын орналастырады. Lck-тің 40%-ы ТКР pMHC-ге байланысқанға дейін белсенді екені және сондықтан ТКР-ді үнемі фосфорилирлей алатыны дәлелденді. Тоник ТКР сигнализациясы CD45 фосфатазасының болуымен болдырмайды, ол тирозин қалдықтарынан фосфорилирлендіруді жояды және сигналдың басталуын тежейді. Байланысқанда киназа активтілігінің фосфатаза активтілігіне қатынасы бұзылады, нәтижесінде фосфорилирленудің артығы мен сигналдың басталуына әкеледі. Бұл бұзылу ТКР байланысы арқылы қалай жүзеге асырылатыны әлі де талқыланып жатыр. ТКР конформациялық өзгерісі, ТКР агрегациясы және кинетикалық сегрегация механизмдері ұсынылды.
ТКР-ның проксималды сигнализациясы
CD3 цитоплазмалық құйрықтарындағы фосфорилденген ITAM-дар SH2 доменімен фосфорилденген тирозин қалдықтарына байланысты болатын тирозинкиназа Zap70 протеинін тартады. Бұл Zap70-ті Lck-ке жақын орналастырады, нәтижесінде Lck оны фосфорилдеп, белсендіреді. Lck Т-жасуша рецепторы (ТЖР) жолындағы бірнеше түрлі белоктарды фосфорилдейді. Белсендірілгеннен кейін Zap70 трансмембраналық LAT ақуызының көптеген тирозин қалдықтарын фосфорилдей алады. LAT – мембранамен байланысты қаңқалық белок. Оның өзінде ешқандай катализдік белсенділік жоқ, бірақ фосфорилденген тирозин қалдықтары арқылы сигнал молекулалары үшін байланыс орындарын қамтамасыз етеді. LAT, Grap2 адаптерлік ақуызы арқылы тағы бір қаңқалық белок – Slp 76-мен байланысады, бұл қосымша байланыс орындарын ұсынады. LAT және Slp 76 бірлесіп, көптеген төменгі сигнал молекулаларын тартуға арналған платформаны құрайды. Осы сигнал молекулаларын жақын орналастыру арқылы, Lck, Zap70 және басқа киназалар оларды белсендіре алады. Сондықтан LAT/Slp76 комплексі жоғары кооперативті сигналды платформа ретінде әрекет етеді. Бұл екінші хабаршы молекулалар ТЖР сигналын күшейтеді және бұрынғы локальді белсенділікті бүкіл жасушаға таратып, транскрипция факторларының белсенділігіне әкелетін ақуыз каскадтарын белсендіреді. Т-жасуша сигналды жолына қатысатын транскрипция факторлары – NFAT, NF κB және Fos және Jun ақуыздарының гетеродимері AP1. Интерлейкин 2 (IL2) генінің транскрипциясын белсендіру үшін барлық үш транскрипция факторлары қажет.
NFAT
NFAT-тың белсенділігі кальций сигналына байланысты. PLC γ өндіретін IP3 енді мембранаға байланыспайды және жасуша ішінде жылдам таралады. IP3 эндоплазмалық тордағы (ER) кальций арнасы рецепторларына байланысуы цитозолға кальцийдің (Ca2+) бөлінуін тудырады. Нәтижесінде ER-дегі Ca2+ концентрациясы төмендеуі STIM1-дің ER мембранасында жиналуына себеп болады, бұл өз кезегінде жасуша мембраналық CRAC арналарын белсендіреді, бұл қосымша кальцийдің жасушадан тыс кеңістіктен цитозолға ағылуына мүмкіндік береді. Сондықтан Т-жасушасында Ca2+ деңгейі күрт өседі. Бұл цитозольдік кальций кальмодулинмен байланысады, нәтижесінде ақуыздың құрылымдық өзгерісі пайда болады, осыдан кейін ол кальцинеуринмен байланысып, оны белсендіреді. Кальцинеурин өз кезегінде NFAT-ты дефосфорилирлейді. Дефосфорилирленбеген күйінде NFAT ядроға енуге қабілетсіз, себебі оның ядролық локализация тізбесін (NLS) GSK 3-тың фосфорилирлеуіне байланысты ядролық тасымалдаушылар танымайды. Кальцинеуринмен дефосфорилирленген кезде NFAT-тың ядроға транслокациялануы мүмкін. Сонымен қатар, PI 3K сигналдық молекулалар арқылы AKT протеинкиназасын жасуша мембранасына тартатыны дәлелденген. AKT GSK3-тің белсенділігін тежейді, осылайша NFAT-тың фосфорилирленуін баяулатып, NFAT-тың белсенділігіне үлес қосуы мүмкін.
NF-κB
NF κB белсенділігі PIP2-нің PLCγ гидролизінен пайда болатын екінші, мембранаға байланысқан өнім DAG арқылы басталады. DAG, мембранаға Protein kinase C θ (PKCθ) ақуызын байлап, оны жақын қылып, мембранаға байланысқан CARMA1 скелет ақуызын белсендіреді. CARMA1 кейін конформациялық өзгеріске ұшырайды, бұл оған олигомеризациялануға және адаптерлі BCL10, CARD домендері және MALT1 ақуыздарына байланысуға мүмкіндік береді. Бұл көпбөлімді кешен Убиквитин лигазасы TRAF6-мен байланысады. TRAF6-ның убиквитинациясы NEMO, IκB киназасы (IKK) және TAK1 ақуыздарын тартуға негіз болады. TAK1, IKK-ні фосфорилдейді, ал IKK өз кезегінде NF κB ингибиторы I κB-ні фосфорилдейді, бұл I κB-нің убиквитинациясына және одан кейінгі ыдырауына алып келеді. I κB, NF κB-нің ядроға өтуіне кедеріс жасайтын NLS-ін бұғаттайды. I κB ыдырағаннан кейін, ол NF κB-мен байланыса алмайды және NF κB-нің NLS-і ядролық транслокация үшін қолжетімді болады.
АП1
AP1 белсенділігі үш MAPK сигналдық жолды қамтиды. Бұл жолдар сигналды жіберу үшін үш тізбектей әрекет ететін белок кинезаларының фосфорилдану каскадын пайдаланады. Т-жасушаларындағы үш MAPK жолының әрқайсысы MAP3K, MAP2K, MAPK отбасыларына жататын әртүрлі ерекшеліктері бар киназаларды қамтиды. Бастапқы белсенділікті GTPase Ras немесе Rac жүзеге асырады, олар MAP3K-ті фосфорилдейді. Raf, MEK1, ERK ферменттері қатысатын каскад Jun-ды фосфорилдауға әкеледі, конформациялық өзгеріс Jun-ға Fos-қа байланысуға және осылайша AP1 құралуына мүмкіндік береді. AP1 транскрипциялық фактор ретінде әрекет етеді. Raf екінші хабаршы DAG, SOS және Ras арқылы белсендіріледі. DAG, басқа ақуыздармен қатар, мембранаға гуанин нуклеотидтерін алмастыру факторы (GEF) RAS гуанил нуклеотидтерін босататын ақуызды (RasGRP) тартады. RasGRP кішкентай GTPase Ras-ті Ras-қа байланысқан гуанозин дифосфатын (GDP) гуанозин трифосфатына (GTP) алмастырып белсендіреді. Ras сондай-ақ LAT сигналдық комплексіне байланысатын SOS гуанин нуклеотидтерін алмастыру факторымен де белсендірілуі мүмкін. Содан кейін Ras MAPK каскадын бастайды. Екінші MAPK каскады MEKK1, JNKK, JNK Jun протеинінің экспрессиясын тудырады. Тағы бір каскад, сонымен қатар MAPK3 ретінде MEKK1 қатысады, бірақ кейіннен MKK3/6 және p38 белсендіріледі, Fos транскрипциясын тудырады. MEKK1-дің белсенділігі, Ras-тің белсенділігінен басқа, Slp76-ның GEF Vav-ты LAT сигналдық комплексіне тартуын қамтиды, ол GTPase Rac-ті белсендіреді. Rac және Ras MEKK1-ді белсендіреді және осылайша MAPK каскадын бастайды.