อ่าน 14 นาที
ซีดีซี42
4YDH , 1A4R , 1AJE , 1AM4 , 1AN0 , 1CEE , 1CF4 , 1DOA , 1E0A , 1EES , 1GRN , 1GZS , 1KI1 , 1KZ7 , 1KZG , 1NF3 , 2ASE , 2DFK , 2KB0 , 2NGR , 2ODB , 2QRZ , 2WM9 , 2WMN , 2WMO , 3GCG.
ซีดีซี42
| ซีดีซี42 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | CDC42 , CDC42Hs, G25K, TKS, วงจรการแบ่งเซลล์ 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 116952 ; เอ็มจีไอ : 106211 ; โฮโมโลยีน : 123986 ; การ์ดยีน : CDC42 ; OMA : CDC42 - ออโธโลจี | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
โปรตีนควบคุมการแบ่งเซลล์ 42 โฮโมล็อก (Cdc42 หรือ CDC42) เป็นโปรตีนที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดย ยีน CDC42 Cdc42 มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมวงจรเซลล์เดิมทีถูกระบุในS. cerevisiae (ยีสต์) ว่าเป็นตัวกลางของการแบ่งเซลล์ [ 5 ] [ 6 ]และปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่ามีอิทธิพลต่อเหตุการณ์การส่งสัญญาณและกระบวนการของเซลล์ต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ตั้งแต่ยีสต์ไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วย นม
การทำงาน
Cdc42 ของมนุษย์เป็น GTPaseขนาดเล็กในตระกูล Rhoซึ่งควบคุมเส้นทางการส่งสัญญาณที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ที่หลากหลาย รวมถึงรูปร่างของเซลล์การเคลื่อนที่ของเซลล์ การดูดซึมสาร เข้าสู่ เซลล์ ขั้วของเซลล์และความก้าวหน้าของวงจรเซลล์[ 7 ] Rho GTPases เป็นศูนย์กลางของการประกอบและการจัดเรียงโครงสร้างไซโตสเกเลตันของแอคตินแบบไดนามิก ซึ่งเป็นพื้นฐานของการยึดเกาะและการเคลื่อนที่ของเซลล์ Cdc42 ที่ถูกกระตุ้นจะกระตุ้นโดยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง[ 8 ]ในไคเนสPAK1และPAK2 ที่ถูกกระตุ้นโดย p21 ซึ่งจะเริ่มต้นการจัดระเบียบแอคตินใหม่และควบคุมการยึดเกาะ การเคลื่อนที่ และการบุกรุกของเซลล์[ 9 ]
โครงสร้าง
Cdc42 เป็นโฮโมไดเมอร์ที่มีโซ่ A และ B [ 10 ]ความยาวทั้งหมดคือ 191 กรดอะมิโน และน้ำหนักตามทฤษฎีคือ 21.33 kDa [ 10 ]โดเมนลำดับประกอบด้วยลูป P ที่มีนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟตไฮโดรเลสและโดเมนโปรตีนจับ GTP ขนาดเล็ก[ 10 ]
Cdc42 หมุนเวียนระหว่างสถานะที่จับกับ GTP ที่ทำงานอยู่และสถานะที่จับกับ GDP ที่ไม่ทำงาน กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยปัจจัยแลกเปลี่ยนนิวคลีโอไทด์กัวนีน (GEFs) ซึ่งส่งเสริมการแลกเปลี่ยน GDP ที่จับอยู่กับ GTP อิสระโปรตีนกระตุ้น GTPase (GAPs) ซึ่งเพิ่มกิจกรรมไฮโดรไลซิสของ GTP และสารยับยั้งการแยกตัวของ GDP ซึ่งยับยั้งการแยกตัวของนิวคลีโอไทด์ออกจาก GTPase [ 11 ]
บทบาทในโรคมะเร็ง
เมื่อไม่นานมานี้ มีการค้นพบว่า Cdc42 มีส่วนช่วยในการลุกลามของมะเร็งอย่างแข็งขัน งานวิจัยหลายชิ้นได้วางรากฐานและตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานในเรื่องนี้
Cdc42 มีการแสดงออกมากเกินไปในมะเร็งปอดชนิดไม่ใช่เซลล์ขนาดเล็ก มะเร็งลำไส้ใหญ่ มะเร็งผิวหนัง มะเร็งเต้านม และมะเร็งอัณฑะ[ 12 ]ระดับโปรตีนที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับอัตราการรอดชีวิตของผู้ป่วยที่ลดลง นอกจากนี้ยังพบว่า Cdc42 มีความจำเป็นต่อความก้าวหน้าของระยะ G1-S และการแบ่งเซลล์ และยังปรับเปลี่ยนปัจจัยการถอดรหัส SRF, STAT3 และ NFkB อีกด้วย[ 12 ]มีการตั้งสมมติฐานว่าการกำหนดเป้าหมาย Cdc42 ร่วมกับเคมีบำบัดอาจเป็นกลยุทธ์การรักษามะเร็งที่มีประสิทธิภาพ
ในการศึกษาวิจัยหนึ่งที่ศึกษาบทบาทของ Cdc42 ในมะเร็งปากมดลูกได้ใช้ การตรวจ ทางภูมิคุ้มกันเคมี เพื่อตรวจหาการแสดงออกของ Cdc42 ในเนื้อเยื่อสามประเภท ได้แก่ เนื้อเยื่อปากมดลูกปกติ เซลล์มะเร็งปากมดลูกระยะก่อนลุกลาม (CIN) I หรือต่ำกว่า CIN II หรือสูงกว่า และเนื้อเยื่อมะเร็งปากมดลูก[ 13 ]การแสดงออกของ Cdc42 เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ และสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญใน เซลล์ HeLaเมื่อเทียบกับเซลล์ปกติ ความสามารถในการเคลื่อนที่ของเซลล์ HeLa ที่ได้รับการถ่ายยีน Cdc42 นั้นสูงกว่าเซลล์ที่ไม่ได้รับการถ่ายยีน[ 13 ]มีการเสนอว่าการแสดงออกของ Cdc42 ที่มากเกินไปสามารถส่งเสริม การสร้าง ฟิโลโพเดียในเซลล์ HeLa การแสดงออกของ Cdc42 ที่มากเกินไปช่วยปรับปรุงความสามารถในการเคลื่อนที่ของเซลล์มะเร็งปากมดลูกอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจเป็นเพราะการสร้างซูโดโพเดีย ที่ดีขึ้น [ 13 ]
การศึกษาวิจัยอีกชิ้นหนึ่งพบว่า Cdc42 ขับเคลื่อนกระบวนการเริ่มต้นของ เนื้องอก ที่แพร่กระจายไปยังเนื้อเยื่อใหม่โดยการส่งเสริมการแสดงออกของ β1 อินทิกรินซึ่งเป็นตัวรับการยึดเกาะที่ทราบกันว่าเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจาย[ 14 ]ระดับของ β1 อินทิกรินลดลงในเซลล์ที่ขาด Cdc42 β1 อินทิกรินมีความสำคัญต่อการยึดเกาะกับเมทริกซ์นอกเซลล์และอาจมีความสำคัญต่อการยึดเกาะเริ่มต้นกับเซลล์บุผนังหลอดเลือดด้วย การลดระดับ β1 อินทิกรินยับยั้งการเคลื่อนที่ของเซลล์มะเร็ง ในขณะที่การแสดงออกของอินทิกรินมากเกินไปในเซลล์ที่ขาด Cdc42 ช่วยฟื้นฟูการบุกรุก ของเซลล์ บุผนัง หลอดเลือด [ 14 ] Cdc42 ส่งเสริมการแสดงออกของ β1 อินทิกรินโดยการกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัสที่เรียกว่า SRF รูปแบบที่ทำงานอย่างต่อเนื่องของปัจจัยการถอดรหัสยังสามารถฟื้นฟูการแทรกตัวของเซลล์บุผนังหลอดเลือดให้กับเซลล์มะเร็งที่ขาด Cdc42 ได้อีกด้วย
เซลล์มะเร็งปกติและเซลล์มะเร็งที่ขาด Cdc42 ได้รับการเปรียบเทียบในร่างกายเช่นกัน เมื่อฉีดเซลล์ทั้งสองชนิดเข้าไปในเส้นเลือดหางของหนู เซลล์ควบคุมจะแพร่กระจายบนเยื่อบุผนังหลอดเลือดได้มากกว่าภายในไม่กี่นาที ซึ่งบ่งชี้ว่า Cdc42 ช่วยในการเคลื่อนที่ของเซลล์[ 14 ]หลังจากหกสัปดาห์ เซลล์ควบคุมสร้างการแพร่กระจายได้มากกว่าเซลล์ที่ขาด Cdc42 เซลล์มะเร็งที่บุกรุกจะส่งส่วนยื่นออกมาที่ลงไประหว่างเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อสัมผัสกับเยื่อฐานที่อยู่ด้านล่าง จากนั้นเซลล์มะเร็งจะแพร่กระจายบนเมทริกซ์นอกเซลล์นี้ ทำให้เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดหดตัว และอนุญาตให้ผู้บุกรุกแทรกตัวเข้าไประหว่างเซลล์เหล่านั้น[ 14 ]ในกรณีที่ไม่มี Cdc42 เซลล์มะเร็งจะไม่สามารถแพร่กระจายบนเยื่อฐานได้ และเซลล์ที่ขาด Cdc42 แสดงให้เห็นการยึดเกาะที่ลดลงกับแผ่นกระจกที่เคลือบด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์[ 14 ]ดังนั้น Cdc42 จึงส่งเสริมการยึดเกาะของเซลล์มะเร็งกับทั้งเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดและเยื่อฐานที่อยู่ด้านล่างในระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านเยื่อบุผนังหลอดเลือด
สารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็ก AZA197 ถูกนำมาใช้เพื่อยับยั้ง Cdc42 ในการรักษาโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ที่มีการกลายพันธุ์ของ KRAS [ 15 ]มีหลักฐานว่าการยับยั้ง Cdc42 โดยการรักษาด้วย AZA197 จะยับยั้งวิถีการส่งสัญญาณการแพร่กระจายและการอยู่รอดผ่านการส่งสัญญาณ PAK1-ERK และลดการเคลื่อนที่และการรุกรานของเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่[ 15 ]ในหนู การรักษาด้วย AZA197 ในร่างกายช่วยลดการเติบโตของเนื้องอกหลักและยืดอายุการรอดชีวิต[ 15 ]การบำบัดที่มุ่งเป้าไปที่วิถีการส่งสัญญาณ Rho GTPase Cdc42 อาจมีประสิทธิภาพในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะลุกลามที่มีการแสดงออกของ Cdc42 มากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ป่วยที่มีการกลายพันธุ์ของ KRAS
กลุ่มอาการทาเคโนอุจิ-โคซากิ
การกลายพันธุ์ใน ยีน CDC42เป็นสาเหตุของกลุ่ม อาการทาเค โนอุจิ-โคซากิซึ่งเป็นความผิดปกติแต่กำเนิดแบบซับซ้อนที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบออโตโซมัลโดมิแน นต์ที่เกี่ยวข้องกับภาวะ เกล็ดเลือดต่ำ[ 16 ]ตัวแปรอัลลีลที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการนี้ ได้แก่ การกลายพันธุ์ใน ยีน CDC42ที่แสดงออกในระดับโปรตีนเป็น Ile21Thr, Tyr64Cys, Arg66Gly, Cys81Phe, Ser83Pro หรือ Glu171Lys [ 17 ]
ปฏิสัมพันธ์
จากการศึกษาพบว่า CDC42 มีปฏิกิริยากับสารต่างๆ ดังนี้:
- ARHGAP1 , [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
- ARHGDIA , [ 22 ] [ 23 ]
- BAIAP2 , [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
- BNIP2 , [ 20 ] [ 27 ] [ 28 ]
- BNIPL , [ 29 ]
- CDC42EP2 , [ 30 ] [ 31 ]
- CDC42EP3 , [ 30 ] [ 32 ]
- ERRFI1 , [ 33 ]
- GDI1 , [ 34 ]
- IQGAP1 , [ 21 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]
- IQGAP2 , [ 39 ]
- ITSN1 , [ 40 ] [ 41 ]
- MAP3K10 , [ 18 ]
- MAP3K11 , [ 18 ] [ 42 ]
- PAK1 , [ 21 ] [ 43 ]
- PAK2 , [ 21 ] [ 44 ] [ 45 ]
- PAK4 . [ 22 ] [ 45 ] [ 46 ]
- PAK7 , [ 46 ] [ 47 ]
- PARD6A , [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]
- PARD6B , [ 48 ] [ 49 ] [ 51 ]
- ฟอสโฟลิเพส D1 , [ 52 ]
- RICS [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]
- TRIP10 , [ 56 ] [ 57 ]
- WASL , [ 58 ] [ 59 ]
- โปรตีนกลุ่มอาการวิสคอตต์ - อัลดริช[ 57 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- cdc42+GTP-Binding+Protein ที่ หัวข้อทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
- ข้อมูลเกี่ยว กับ CDC42พร้อมลิงก์ในCell Migration Gateway
- ตำแหน่งจีโนมของยีน CDC42ในมนุษย์และรายละเอียดของยีนCDC42 ใน UCSC Genome Browser
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ซีดีซี42
4YDH , 1A4R , 1AJE , 1AM4 , 1AN0 , 1CEE , 1CF4 , 1DOA , 1E0A , 1EES , 1GRN , 1GZS , 1KI1 , 1KZ7 , 1KZG , 1NF3 , 2ASE , 2DFK , 2KB0 , 2NGR , 2ODB , 2QRZ , 2WM9 , 2WMN , 2WMO , 3GCG.
การทำงาน
Cdc42 ของมนุษย์เป็น GTPase ขนาดเล็กใน ตระกูล Rho ซึ่งควบคุมเส้นทางการส่งสัญญาณที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ที่หลากหลาย รวมถึงรูปร่างของเซลล์การ เคลื่อนที่ ของ เซลล์ การดูด ซึมสาร เข้าสู่ เซลล์ ขั้วของเซลล์ และความก้าวหน้าของวงจรเซลล์ [ 7 ] Rho GTPases...
โครงสร้าง
Cdc42 เป็น โฮโมไดเมอร์ ที่มีโซ่ A และ B [ 10 ] ความยาวทั้งหมดคือ 191 กรดอะมิโน และน้ำหนักตามทฤษฎีคือ 21.33 kDa [ 10 ] โดเมนลำดับประกอบด้วยลูป P ที่มีนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟตไฮโดรเลสและโดเมนโปรตีนจับ GTP ขนาดเล็ก [ 10 ]
บทบาทในโรคมะเร็ง
เมื่อไม่นานมานี้ มีการค้นพบว่า Cdc42 มีส่วนช่วยในการลุกลามของมะเร็งอย่างแข็งขัน งานวิจัยหลายชิ้นได้วางรากฐานและตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานในเรื่องนี้