Кіріспе

Хомо сапиенс түріндегі белокты кодтаушы ген және ол кодтайтын белок. GTPase HRas, "Харви егесі саркома вирусынан" шыққан, сондай-ақ трансформациялық белок p21 деп белгілі, адамдарда ген арқылы кодталатын фермент. HRAS гені 11-хромосоманың қысқа (p) қолда 15.5 позициясында, 522,241 негіз жұбынан 525,549 негіз жұбына дейін орналасқан. HRas – шағын GTPазалардың Ras суперотбасының Ras суботбасынан шыққан шағын G белок. Гуанозин трифосфатына байланысқаннан кейін H Ras, c Raf сияқты Raf киназасын белсендіреді, бұл MAPK/ERK жолындағы келесі қадам.

Функция

GTPаза HRas өсу факторларының ынталандыруына жауап ретінде жасушаның бөлінуін реттеуге қатысады. Өсу факторлары жасушаның плазмалық мембранасын жабатын жасуша бетіндегі рецепторларға байланысу арқылы әрекет етеді. Белсенділенгеннен кейін рецепторлар цитоплазмада сигнал трандукциясы оқиғаларын ынталандырады, бұл процесс ақуыздар мен екінші хабаршылардың жасуша сыртынан жасуша ядросына сигналдарды жеткізуіне және жасушаға өсу немесе бөлінуге нұсқау беруіне мүмкіндік береді. HRAS ақуызы GTPаза болып табылады және көптеген сигнал трандукциясы жолдарының бастапқы қатысушысы болып табылады, әдетте оның C-терминалында изопренил тобының болуына байланысты жасушалық мембраналармен байланысты болады. HRAS молекулалық «қосу-өшіру» қосқышы ретінде әрекет етеді, ол қосылған кезде c Raf және PI 3 киназа сияқты рецептор сигналын таратуға қажетті ақуыздарды тартады және белсендіреді. HRAS белсенді күйде GTP-мен байланысады және осы нуклеотидтің терминалды фосфатын кесіп, оны GDP-ге айналдыратын ішкі ферменттік активтілікке ие. GTP-ның GDP-ге айналуымен HRAS өшіріледі. Айналу жылдамдығы әдетте баяу, бірақ GTPазаны белсендіретін ақуыз (GAP) класының қосымша ақуызы, мысалы RasGAP арқылы күрт үлғаюы мүмкін. HRAS өз кезегінде гуанин нуклеотидтік алмасу факторы (GEF) класының ақуыздарына, мысалы SOS1 байланысуы мүмкін, бұл байланысқан нуклеотидтің босатылуын күштеп іске қосады. Содан кейін цитозолдағы GTP қосылады және HRAS-GTP GEF-тен бөлініп, HRAS-тың белсенділігіне әкеледі. HRAS Ras отбасының құрамына кіреді, оған тағы екі протоонкоген кіреді: KRAS және NRAS. Бұл ақуыздардың барлығы бірдей реттеледі және жасуша ішіндегі олардың әрекет ету орындары бойынша көбінесе өзгеше болады.

Костелло синдромы

Костелло синдромы бар адамдарда HRAS генінің кем дегенде бес тұқым қуалайтын мутациясы анықталды. Бұл мутациялардың әрқайсысы HRAS ақуызының маңызды аймағындағы аминқышқылының өзгеруіне әкеледі. Ең көп кездесетін мутация 12-орындағы глицин аминқышқылын серинмен алмастырады (Gly12Ser немесе G12S деп жазылады). Костелло синдромына себеп болатын мутациялар HRAS ақуызының тұрақты түрде белсенді болуына алып келеді. Сыртқы сигналдарға жауап ретінде жасушаның өсуін қозғаудың орнына, осы артық белсенді ақуыз жасушаларды үнемі өсуге және бөлінуге бағыттайды. Бұл бақылаусыз жасушалардың бөлінуі қатерлі емес және қатерлі ісіктердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Зерттеушілер HRAS геніндегі мутациялар Костелло синдромының басқа да белгілерін (мысалы, ақыл-ой кемістігі, ерекше бет пішіні және жүрек проблемалары) қалай тудыратынын толық білмейді, бірақ көптеген белгілер мен симптомдар жасушалардың шамадан тыс өсуінен және жасушалардың қалыптан тыс болуынан туындауы мүмкін.

Бөлшектің қатерлі ісігі

HRAS протоонкоген болып табылады. Мутацияға ұшырағанда протоонкогендер қалыпты жасушалардың қатерлі ісікке айналуына себеп болуы мүмкін. Кейбір гендік мутациялар адам өмірінде пайда болады және тек белгілі бір жасушаларда ғана кездеседі. Бұл өзгерістер соматикалық мутациялар деп аталады және олар мұрагерлік емес. Несеп көпіршігіндегі жасушалардағы HRAS геніндегі соматикалық мутациялар несеп көпіршігінің қатерлі ісігімен байланысты. Несеп көпіршігі ісіктерінің айтарлықтай пайызында бір ерекше мутация анықталды; бұл мутация HRAS ақуызында бір белок құрылымдық блогын (аминоқышқылын) басқа аминоқышқылмен алмастырады. Нақтырақ айтқанда, мутация 12-орындағы глицин аминоқышқылын валин аминоқышқылымен алмастырады (Gly12Val, G12V немесе H RasV12 деп белгіленеді). Өзгертілген HRAS ақуызы жасуша ішінде тұрақты түрде белсендіріледі. Бұл артық белсенді ақуыз жасушаның сыртқы сигналдардың болмауына қарамастан өсуіне және бөлінуіне бағыттайды, бұл бақылаусыз жасуша бөлінуіне және ісіктің пайда болуына әкеледі. HRAS геніндегі мутациялар сондай-ақ несеп көпіршігі қатерлі ісігінің прогрессиясымен және емнен кейін ісіктің қайталану қаупінің жоғарылауымен байланысты.

Басқа қатерлі ісіктер

HRAS геніндегі соматикалық мутациялар, ықтимал, бірнеше басқа да қатерлі ісіктердің дамуына қатысты. Бұл мутациялар HRAS ақуызының тұрақты түрде белсенді болуына және жасушалардың бақылаусыз өсуі мен бөлінуіне себеп болады. Жақындағы зерттеулер HRAS мутацияларының қалқанша безі, сілекей безі карциномасы, эпителиялық миоэпителиялық карцинома және бүйрек қатерлі ісіктерінде жиі кездесетінін көрсетіп отыр. HRAS генін қамтитын ДНК көшірме санының артуы геномдық үлгінің бір бөлігі ретінде табылды, бұл астроцитомамен ауыратын науқастың жағдайымен байланысты. HRAS ақуызы басқа да қатерлі ісік жасушаларында жоғары деңгейде (артық экспрессияланған) болуы мүмкін.