กองทัพอากาศที่ 1
โครงสร้างที่มีอยู่ พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB 1C1Y , 1FAQ , 1FAR , 1GUA , 1RFA , 3CU8 , 3IQJ , 3IQU , 3IQV , 3KUC , 3KUD , 3NKX , 3O8I , 3OMV , 4FJ3 , 4G0N , 4G3X , 4IEA , 4IHL
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่น	RAF1 , โปรโตออนโคยีน Raf-1, เซริน/ทรีโอนีนไคเนส, CMD1NN, CRAF, NS5, Raf-1, c-Raf
รหัสภายนอก	โอมิม : 164760 ; เอ็มจีไอ : 97847 ; โฮโมโลยีน : 48145 ; GeneCards : RAF1 ; OMA : RAF1 - ออโธโลจี
ตำแหน่งของยีน ( เมาส์ ) คริส. โครโมโซม 6 (เมาส์) [ 1 ] วงดนตรี 6 E3|6 53.62 ซม. เริ่ม 115,595,028 bp [ 1 ] จบ 115,653,596 bp [ 1 ]
รูปแบบการแสดงออกของ RNA บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) ไม่มีข้อมูล สูงสุดที่แสดงใน แกรนูโลไซต์ เนื้อเยื่อบุผิวของกระเพาะอาหาร ไซโกต ท่อรวมไขกระดูก โซนโพรงสมอง โอโอไซต์รอง ส่วนนูนของปมประสาท กล้ามเนื้อขมับ กล้ามเนื้อไตรเซปส์ เบรคิไอ กล้ามเนื้อต้นขา ไบโอจีพีเอส ข้อมูลการแสดงออกอ้างอิงเพิ่มเติม
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ระดับโมเลกุล กิจกรรมทรานสเฟอเรส กิจกรรมโปรตีนไคเนส การจับนิวคลีโอไทด์ การจับไอออนโลหะ กิจกรรมของโปรตีนเซริน/ทรีโอนีนไคเนส การจับกับ GTPase ขนาดเล็ก การจับโปรตีน การจับโปรตีนที่เหมือนกัน การจับกับ ATP กิจกรรมไคเนส กิจกรรม MAP kinase kinase kinase การจับเอนไซม์ การจับกันของโปรตีนไคเนสไคเนสที่กระตุ้นด้วยไมโทเจน การจับกับอะดีนิเลตไซเคลส กิจกรรมกระตุ้นอะดีนิเลตไซเคลส กิจกรรมการสร้างเฮเทอโรไดเมอร์ของโปรตีน ส่วนประกอบของเซลล์ ไซโตพลาซึม ไซโตซอล เครื่องมือของกอลจิ ซูโดโพเดียม เมมเบรน เยื่อหุ้มพลาสมา เยื่อหุ้มชั้นนอกของไมโตคอนเดรีย ไมโตคอนเดรีย นิวเคลียส จุดนิวเคลียร์ โครงสร้างทางกายวิภาคภายในเซลล์ กระบวนการทางชีวภาพ การตอบสนองต่อการยืดกล้ามเนื้อ การควบคุมกระบวนการอะพอพโทซิส การแยกเซลล์ การควบคุมเชิงลบของกิจกรรมเอนโดเปปติเดสชนิดซิสเทอีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอะพอพโทซิส การควบคุมเชิงบวกของการฟอสโฟรีเลชันของโปรตีน การส่งสัญญาณภายในเซลล์ การตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจน การบำรุงรักษาประชากรเซลล์ต้นกำเนิดร่างกาย การฟอสโฟรีเลชัน การพัฒนาของต่อมไทมัส การรักษาสมดุลกลูโคสในเซลล์ การควบคุมเชิงลบของการประกอบคอมเพล็กซ์ที่มีโปรตีน การสมานแผล วิถีการส่งสัญญาณตัวรับเลคตินชนิดซีที่กระตุ้น การควบคุมเชิงลบของกระบวนการอะพอพโทซิส MAPK cascade การควบคุมเชิงบวกของการฟอสโฟรีเลชันของเปปทิดิล-เซอรีน การควบคุมการเคลื่อนที่ของเซลล์ การกระตุ้นเกล็ดเลือด การฟอสโฟรีเลชันของโปรตีน การพัฒนาของหัวใจ การพัฒนาของต่อมไทรอยด์ การขนส่งไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ การพัฒนาใบหน้า การประกอบคอมเพล็กซ์ส่งสัญญาณที่ก่อให้เกิดความตาย การควบคุมเชิงลบของเส้นทางการส่งสัญญาณอะพอพโทซิสภายนอกผ่านตัวรับโดเมนการตาย การจัดระเบียบโครงร่างไซโตสเกเลตันของเส้นใยระดับกลาง การควบคุมการแบ่งเซลล์ การเพิ่มจำนวนประชากรเซลล์ การควบคุมการส่งสัญญาณของโปรตีน Rho การส่งสัญญาณ การควบคุมเชิงลบของการเพิ่มจำนวนประชากรเซลล์ การควบคุมการถอดรหัสในเชิงบวกโดย RNA polymerase II การหลั่งอินซูลินมีส่วนเกี่ยวข้องกับการตอบสนองของเซลล์ต่อสิ่งกระตุ้นจากกลูโคส กระบวนการอะพอพโทซิส วิถีการส่งสัญญาณของตัวรับนิวโรโทรฟิน TRK การพัฒนาสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ การควบคุมเชิงลบของการส่งสัญญาณ การควบคุมเชิงบวกของ ERK1 และ ERK2 การกระตุ้นการทำงานของอะดีนิเลตไซเคลส แหล่งที่มา: Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 5894 110157 วงดนตรี ENSG00000132155 ENSMUSG00000000441 ยูนิโปรท พี04049 Q99N57 RefSeq (mRNA) NM_002880 NM_029780 NM_001356333 NM_001356334 RefSeq (โปรตีน) NP_002871 NP_001341618 NP_001341619 NP_001341620 NP_001341621 NP_001341622 NP_001341624 NP_001341623 NP_084056 NP_001343262 NP_001343263 สถานที่ตั้ง (UCSC) ไม่มีข้อมูล Chr 6: 115.6 – 115.65 Mb การค้นหาใน PubMed [ 2 ] [ 3 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

โปรโตออนโคยีน RAF เซริน/ทรีโอนีนโปรตีนไคเนสหรือที่รู้จักกันในชื่อโปรโตออนโคยีน c-RAFหรือเรียกง่ายๆ ว่าc-Rafหรือแม้แต่Raf-1เป็นเอนไซม์^{[ 4 ]} ที่ ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนRAF1 ^{[ 5 ] [ 6 ]}โปรตีน c-Raf เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทาง ERK1/2ในฐานะ MAP ไคเนส (MAP3K) ที่ทำงานปลายน้ำของกลุ่มย่อย Rasของ GTPase ที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์^{[ 7 ]} C-Raf เป็นสมาชิกของ ตระกูล Raf kinaseของโปรตีนไคเนสที่จำเพาะต่อเซริน/ทรีโอนีนจากกลุ่มไคเนส TKL (Tyrosine-kinase-like)

ยีน Raf ตัวแรกv-Rafถูกค้นพบในปี 1983 โดยแยกได้จากเรโทรไวรัส ของหนู ที่มีหมายเลข 3611 ในไม่ช้าก็พบว่าสามารถเปลี่ยนไฟโบรบลาสต์ของหนูให้กลายเป็นเซลล์ มะเร็ง ได้ ดังนั้นยีนนี้จึงได้รับชื่อว่า Virus-induced Rapidly Accelerated Fibrosarcoma (V-RAF) ^{[ 5 ]}หนึ่งปีต่อมา ยีนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอีกตัวหนึ่งถูกค้นพบในเรโทรไวรัสของนก MH2 ซึ่งตั้งชื่อว่า v-Mil ซึ่งพบว่ามีความคล้ายคลึงกับ v-Raf อย่างมาก^{[ 8 ]}นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่ายีนเหล่านี้เข้ารหัสเอนไซม์ที่มีกิจกรรมเซริน-ทรีโอนีนไคเน ส ^{[ 9 ]}ในไม่ช้าก็พบโฮโมล็อกของเซลล์ปกติของ v-Raf และ v-Mil ในจีโนมของทั้งหนูและไก่ (ดังนั้นจึงได้ชื่อว่าc-Rafสำหรับ ยีน Raf ของเซลล์ ปกติ ) และเป็นที่ชัดเจนว่ายีนเหล่านี้ก็มีบทบาทในการควบคุมการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์เช่นกัน^{[ 10 ] [ 11 ]}

c-Raf เป็นส่วนประกอบหลักของ วิถี การส่งสัญญาณโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วยไมโทเจน (MAPK): ERK1 /2 ^{[ 12 ]}มันทำหน้าที่เป็นไคเนส MAP3 ซึ่งเป็นตัวเริ่มต้นของลำดับไคเนสทั้งหมด การทดลองในภายหลังแสดงให้เห็นว่ายีน Raf ปกติในเซลล์สามารถกลายพันธุ์เป็นยีนก่อมะเร็งได้ด้วยการ "กระตุ้น" กิจกรรมของ MEK1/2 และ ERK1/2 มากเกินไป^{[ 13 ]}ในความเป็นจริง จีโนม ของสัตว์มีกระดูกสันหลังมียีน Raf หลายยีน หลายปีต่อมาหลังจากการค้นพบ c-Raf ไคเนสที่เกี่ยวข้องอีกสองตัวได้รับการอธิบาย ได้แก่A-Rafและ B-Rafไคเนส B-Raf กลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากเนื้องอกของมนุษย์จำนวนมากมีการกลายพันธุ์แบบ "ขับเคลื่อน" ก่อมะเร็งในยีน B-Raf ^{[ 14 ]}การกลายพันธุ์เหล่านี้กระตุ้นให้เอนไซม์ Raf มีกิจกรรมสูงอย่างควบคุมไม่ได้ ดังนั้นความสนใจในการวินิจฉัยและการรักษาของ Raf kinase จึงเพิ่มสูงขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา^{[ 15 ]}

ยีน c-Raf ของมนุษย์ตั้งอยู่บนโครโมโซม 3มีการอธิบาย ไอโซฟอร์มของ mRNAอย่างน้อยสองแบบ (ซึ่งเกิดจากการรวมหรือการลบ เอ็กซอนทางเลือก ) ที่แสดงความแตกต่างเพียงเล็กน้อย ไอโซฟอร์มหลักที่สั้นกว่า ซึ่งประกอบด้วย เอ็ก ซอน 17 ตัว เข้ารหัสโปรตีนไคเนสที่มีกรดอะมิโน 648 ตัว^{[ 16 ]}

เช่นเดียวกับMAPKKK อื่นๆ อีกมากมาย c-Raf เป็นโปรตีนที่มีหลายโดเมน โดยมี โดเมนเพิ่มเติมอีกหลาย โดเมน เพื่อช่วยในการควบคุม กิจกรรม เร่งปฏิกิริยา ของมัน บริเวณส่วนปลาย N-terminal ของมัน พบโดเมนที่จับกับ Ras (RBD) และโดเมนที่คล้ายคลึงกับ C-kinase 1 (โดเมน C1) อยู่ติดกัน โครงสร้างของทั้งสองโดเมนที่อนุรักษ์ไว้ได้รับการไขปริศนาในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งช่วยให้เข้าใจกลไกการควบคุมของพวกมันได้ดียิ่งขึ้น

โดเมนที่จับกับ Rasแสดงโครงสร้างคล้ายยูบิควิติน (เช่นเดียวกับโดเมนที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน G ขนาดเล็กอื่นๆ อีกมากมาย) และจับกับโปรตีน Ras ที่จับกับ GTP ได้อย่างเลือกสรรเท่านั้น^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} (คุณสามารถดูปฏิสัมพันธ์นี้ได้อย่างละเอียดในกล่อง PDB ที่แนบมากับบทความ ซึ่งแสดง Rap1 ที่ซับซ้อนกับ RBD ของ c-Raf)

โดเมนC1ซึ่งอยู่ถัดจากโดเมนการจับ Ras ทันที เป็นนิ้วสังกะสี พิเศษ ที่อุดมไปด้วยซิสเทอีนและมีความเสถียรโดยไอออนสังกะสีสองตัว มีลักษณะคล้ายกับโดเมน C1 ที่จับไดอะซิลกลีเซอรอลของ เอนไซม์ โปรตีนไคเนส C (PKC) ^{[ 20 ] [ 21 ]}แต่ต่างจาก PKC ตรงที่โดเมน C1 ของไคเนสในตระกูล Raf ไม่จับกับไดอะซิลกลีเซอรอล^{[ 22 ]}แต่จะทำปฏิกิริยากับลิปิดอื่นๆ เช่น เซราไมด์^{[ 22 ]}หรือกรดฟอสฟาติดิก^{[ 23 ]}และยังช่วยในการจดจำ Ras ที่ถูกกระตุ้น (GTP-Ras) อีก ด้วย ^{[ 21 ] [ 24 ]}

ความใกล้ชิดของโดเมนทั้งสองนี้ รวมถึงข้อมูลการทดลองหลายบรรทัด บ่งชี้ว่าโดเมนทั้งสองทำหน้าที่เป็นหน่วยเดียวในการควบคุมการทำงานของโดเมนโปรตีนไคเนสในเชิงลบ โดยการโต้ตอบทางกายภาพโดยตรง^{[ 25 ]}ในอดีต บล็อกการยับยั้งตัวเองนี้ถูกตั้งชื่อว่า CR1 region ("Conserved Region 1") โดยบริเวณบานพับถูกตั้งชื่อว่า CR2 และโดเมนไคเนสคือ CR3 น่าเสียดายที่โครงสร้างที่แน่นอนของไคเนสที่ถูกยับยั้งตัวเองยังคงไม่เป็นที่รู้จัก

ระหว่างบล็อกโดเมนยับยั้งตัวเองและโดเมนไคเนสเร่งปฏิกิริยา จะพบส่วนยาว ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโปรตีน Raf ทั้งหมด ส่วนนี้อุดมไปด้วยกรดอะมิโนซีรีน แต่ ลำดับ ที่แน่นอนของมัน ไม่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในยีน Raf ที่เกี่ยวข้อง บริเวณนี้ดูเหมือนจะไม่มีโครงสร้างโดยเนื้อแท้และมีความยืดหยุ่นสูง บทบาทที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือการทำหน้าที่เป็น "บานพับ" ตามธรรมชาติระหว่างโดเมนยับยั้งตัวเองและโดเมนเร่งปฏิกิริยาที่พับอย่างแข็ง ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนและการจัดเรียงโครงสร้างใหม่ภายในโมเลกุลอย่างลึกซึ้ง^{[ 26 ]} บริเวณบานพับนี้มี เกาะกรดอะมิโนที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ขนาดเล็ก ซึ่งมีหน้าที่ในการจดจำ โปรตีน 14-3-3แต่เฉพาะเมื่อซีรีนที่สำคัญ (Ser259 ใน c-Raf ของมนุษย์) ถูกฟอสโฟรีเลตเท่านั้น พบโมทีฟที่คล้ายกันที่สองที่ปลาย C-terminus สุดขั้ว (โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ Ser 621 ที่สามารถฟอสโฟรีเลตได้) ของเอนไซม์ Raf ทั้งหมด แต่อยู่ด้านล่างของโดเมนไคเนส

ครึ่งปลาย C ของ c-Raf พับเป็นโดเมนโปรตีนเดียว ซึ่งรับผิดชอบกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา โครงสร้างของโดเมนไคเนส นี้ เป็นที่รู้จักกันดีจากทั้ง c-Raf ^{[ 27 ]}และ B-Raf ^{[ 28 ]}มันมีความคล้ายคลึงกับไคเนส Raf อื่นๆ และโปรตีน KSR อย่างมาก และมีความคล้ายคลึงกับไคเนส MAP3 อื่นๆ บางชนิด เช่น ตระกูล Mixed Lineage Kinase (MLK) อย่างชัดเจน พวกมันรวมกันเป็นกลุ่มโปรตีนไคเนสแบบ Tyrosine Kinase Like (TKL) แม้ว่าคุณสมบัติบางอย่างจะรวมโดเมนเร่งปฏิกิริยาของพวกมันเข้ากับโปรตีนไทโรซีนไคเนส แต่กิจกรรมของ TKL นั้นจำกัดอยู่เฉพาะการฟอสฟอริเลชันของสารตกค้างซีรีนและทรีโอนีนภายในโปรตีนเป้าหมาย สารตั้งต้นที่สำคัญที่สุดของไคเนส Raf (นอกเหนือจากตัวมันเอง) คือไคเนสMKK1และMKK2ซึ่งกิจกรรมของพวกมันขึ้นอยู่กับเหตุการณ์ฟอสฟอริเลชันที่ดำเนินการโดย Raf อย่างเคร่งครัด

c-Raf ของมนุษย์เป็นสมาชิกของตระกูลโปรตีนไคเนสที่เกี่ยวข้องขนาดใหญ่ สมาชิกอีกสองตัว – ที่พบในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ – อยู่ในตระกูลเดียวกัน ได้แก่B-RafและA-Rafนอกเหนือจากความยาวที่แตกต่างกันของปลาย N- และ C-terminal ที่ไม่ได้รับการอนุรักษ์แล้ว พวกมันทั้งหมดมีสถาปัตยกรรมโดเมน โครงสร้าง และการควบคุมที่เหมือนกัน เมื่อเปรียบเทียบกับ c-Raf และ B-Raf ที่ค่อนข้างเป็นที่รู้จักกันดี มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับหน้าที่ที่แน่นอนของ A-Raf แต่ก็คิดว่าคล้ายกับสมาชิกอีกสองตัวในตระกูลเดียวกัน ยีนทั้งหมดเหล่านี้เชื่อว่าเป็นผลมาจากการจำลองยีนหรือจีโนมทั้งหมดในช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง จากยีน Raf บรรพบุรุษเพียงยีนเดียว สิ่งมีชีวิตสัตว์อื่นๆ ส่วนใหญ่มีเพียงยีน Raf เพียงยีนเดียว เรียกว่า Phl หรือ Draf ในDrosophila ^{[ 29 ]}และ Lin-45 ในC. elegansคำแนะนำเครื่องมือ Caenorhabditis elegans[ ^{30 ]​}

สัตว์หลายเซลล์ยังมีไคเนสชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ Raf นั่นคือ ไคเนสซัพเพรสเซอร์ของ Ras (KSR) สัตว์มีกระดูกสันหลัง เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีKSR สองยีนที่เป็นพาราโลกัส แทนที่จะมีเพียงยีนเดียว คือ KSR1และ KSR2 โดเมนไคเนสที่ปลาย C ของพวกมันคล้ายกับ Raf มาก (เดิมเรียกว่า CA5 ใน KSR และ CR3 ใน Raf) แต่บริเวณควบคุมที่ปลาย N นั้นแตกต่างกัน แม้ว่าพวกมันจะมีบานพับที่ยืดหยุ่นได้ (CA4 ใน KSR) และโดเมน C1 (CA3 ใน KSR) อยู่ก่อนหน้า แต่ KSR ขาดโดเมนที่จับกับ Ras อย่างสิ้นเชิง แทนที่จะเป็นเช่นนั้น พวกมันมีบริเวณควบคุมเฉพาะที่ปลาย N ซึ่งเดิมเรียกว่า CA1 ("พื้นที่อนุรักษ์ 1") และ CA2 โครงสร้างของโดเมน CA1 เป็นปริศนามาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ในปี 2012 โครงสร้างของบริเวณ CA1 ใน KSR1 ได้รับการแก้ไข: ปรากฏว่าเป็น โดเมน SAM (sterile alpha motif) ที่แตกต่างกัน เสริมด้วยcoiled-coils (CC-SAM): ซึ่งคาดว่าจะช่วยให้ KSRs จับกับเยื่อหุ้มเซลล์ได้^{[ 31 ]} KSRs เช่นเดียวกับ Rafs ยังมีโมทีฟเชื่อมโยง 14-3-3 คู่ (ที่ขึ้นอยู่กับการฟอสโฟรีเลชั่น) แต่ยังมีโมทีฟจับ MAPK ใหม่ในบริเวณบานพับอีกด้วย โมทีฟเหล่านี้มีลำดับทั่วไป Phe-x-Phe-Pro (FxFP) ซึ่งมีความสำคัญต่อการควบคุมแบบป้อนกลับของ Raf kinases ในเส้นทาง ERK1/2ตามความรู้ในปัจจุบันของเรา KSRs ยังมีส่วนร่วมในเส้นทางเดียวกันกับ Raf แม้ว่าจะมีบทบาทเสริมเท่านั้น ด้วยกิจกรรมไคเนสภายในที่ต่ำมาก จึงเคยคิดว่าพวกมันไม่มีกิจกรรม จนกระทั่งในที่สุดก็มีการพิสูจน์กิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของพวกมันในไม่กี่ปีที่ผ่านมา^{[ 32 ] [ 33 ]}แต่ถึงกระนั้น พวกมันก็มีส่วนช่วยในการ ฟอสโฟรีเลชันของ MKK1และMKK2 เพียงเล็กน้อยเท่านั้น บทบาทหลักของ KSR ดูเหมือนจะเป็นการจัดหาคู่หูเฮเทอโรไดเมอไรเซชันให้กับเอนไซม์ Raf ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์เหล่านี้โดยอาศัยอัลโลสเตอรี ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้ได้รับการอธิบายไว้สำหรับไคเนส MAP3 อื่นๆ ตัวอย่างเช่น ASK2 เป็นเอนไซม์ที่ทำงานได้ไม่ดีนักด้วยตัวมันเอง และกิจกรรมของมันดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับเฮเทอโรไดเมอไรเซชันของ ASK1/ASK2 ^{[ 34 ]}

เอนไซม์ไคเนสที่คล้ายกับ Raf นั้นไม่มีอยู่ในเชื้อราเลย แต่การจัดลำดับจีโนมของ โอพิสโท คอนต์ อื่นๆ (เช่นCapsaspora owczarzaki ) เมื่อไม่นานมานี้ เผยให้เห็นว่ามีเอนไซม์ไคเนส Raf ที่แท้จริงอยู่ในยูคาริโอตเซลล์เดียว ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าโปรตีน Raf เป็นมรดกตกทอดมาแต่โบราณ และบรรพบุรุษของเชื้อราอาจสูญเสียการส่งสัญญาณที่ขึ้นอยู่กับ Raf ไปในภายหลังวิถีการส่งสัญญาณ MAP kinase ของเชื้อรา ที่มีความคล้ายคลึงกับวิถีการส่งสัญญาณ ERK1/2 ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Fus3 และ Kss1 ในยีสต์) จะถูกกระตุ้นโดยเอนไซม์ไคเนสที่เกี่ยวข้องกับ MEKK (เช่น Ste11 ในยีสต์) แทนที่จะเป็นเอนไซม์ Raf

เอนไซม์ Raf kinase ที่พบในไวรัสเรโทร (เช่น v-Raf ของหนู) นั้นได้มาจากการดัดแปลงยีนของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่เป็นโฮสต์ ยีน Raf เหล่านี้เข้ารหัสโปรตีนที่ถูกตัดทอนอย่างมาก โดยขาดโดเมนยับยั้งตัวเองที่ปลาย N ทั้งหมด และโมทีฟการจับกับ 14-3-3 การตัดทอนอย่างรุนแรงเช่นนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้เอนไซม์ Raf kinase ทำงานอย่างไม่สามารถควบคุมได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไวรัสอาจต้องการเพื่อการสืบพันธุ์อย่างมีประสิทธิภาพ

ดังที่กล่าวมาข้างต้น การควบคุมกิจกรรมของ c-Raf นั้นซับซ้อน ในฐานะ "ผู้เฝ้าประตู" ของเส้นทาง ERK1/2มันถูกควบคุมโดยกลไกการยับยั้งมากมาย และโดยปกติแล้วไม่สามารถเปิดใช้งานได้ในขั้นตอนเดียว กลไกการควบคุมที่สำคัญที่สุดเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงทางกายภาพโดยตรงของบล็อกการยับยั้งตัวเองที่ปลาย N กับโดเมนไคเนสของ c-Raf ส่งผลให้ไซต์เร่งปฏิกิริยาถูกปิดกั้นและกิจกรรมไคเนสหยุดทำงานโดยสมบูรณ์^{[ 25 ]}สถานะ "ปิด" นี้สามารถคลายได้ก็ต่อเมื่อโดเมนการยับยั้งตัวเองของ Raf มีส่วนร่วมกับพันธมิตรที่แข่งขันกับโดเมนไคเนสของตัวเอง ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ Ras ที่จับกับ GTP โปรตีน G ขนาดเล็กที่ถูกกระตุ้นจึงสามารถทำลายปฏิสัมพันธ์ภายในโมเลกุลได้ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ("การเปิด") ของ c-Raf ^{[ 37 ]}ซึ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นไคเนสและการจับกับสารตั้งต้น

โปรตีน 14-3-3ยังมีส่วนช่วยในการยับยั้งตัวเองด้วย เนื่องจากโปรตีน 14-3-3 ทั้งหมดเป็นที่ทราบกันว่าก่อตัวเป็นไดเมอร์แบบคงที่ ดังนั้นการประกอบของพวกมันจึงมีไซต์การจับสองไซต์^{[ 38 ]}ดังนั้นไดเมอร์จึงทำหน้าที่เหมือน "กุญแจมือโมเลกุล" ล็อกพันธมิตรการจับของพวกมันไว้ที่ระยะและทิศทางคงที่ เมื่อโมทีฟการจับ 14-3-3 คู่ที่อยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำถูกจับโดยไดเมอร์โปรตีน 14-3-3 เพียงตัวเดียว (เช่น 14-3-3 ซีตา) พวกมันจะถูกล็อกอยู่ในโครงสร้างที่ส่งเสริมการยับยั้งตัวเองและไม่อนุญาตให้โดเมนการยับยั้งตัวเองและโดเมนเร่งปฏิกิริยาหลุดออก^{[ 39 ]}การ "ล็อก" ของ c-Raf (และ Raf อื่นๆ รวมถึง KSR ด้วย) นี้ถูกควบคุมโดยการฟอสโฟรีเลชันของโมทีฟ โมทีฟที่เชื่อมโยง 14-3-3 ที่ไม่ได้รับการฟอสโฟรีเลตจะไม่จับกับคู่ของมัน: พวกมันจำเป็นต้องได้รับการฟอสโฟรีเลตบนซีรีนที่อนุรักษ์ไว้ (Ser 259 และ Ser 621) ก่อน โดยโปรตีนไคเนสอื่น ๆ ไคเนสที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์นี้คือTGF-beta activated kinase 1 (TAK1) และเอนไซม์ที่ทำหน้าที่กำจัดฟอสเฟตเหล่านี้คือโปรตีนฟอสฟาเทส 1 (PP1) และโปรตีนฟอสฟาเทส 2A (PP2A) คอมเพล็กซ์^{[ 40 ] [ 41 ]}

โปรดทราบว่าการจับกันของ 14-3-3 กับเอนไซม์ Raf ไม่จำเป็นต้องเป็นการยับยั้งเสมอไป: เมื่อ Raf เปิดออกและเกิดไดเมอร์แล้ว 14-3-3 ก็สามารถจับกันแบบทราน ส์ได้เช่น กัน โดยเชื่อมโยงไคเนสสองตัวเข้าด้วยกันและ "พันธนาการ" พวกมันเข้าด้วยกันเพื่อเสริมความแข็งแรงของไดเมอร์ แทนที่จะทำให้พวกมันอยู่ห่างจากกัน^{[ 42 ]}นอกจากนี้ยังมีรูปแบบการโต้ตอบของ 14-3-3 กับ c-Raf อีกหลายรูปแบบ แต่บทบาทของพวกมันยังไม่เป็นที่รู้จักดีนัก^{[ 43 ]}

การเกิดไดเมอร์เป็นกลไกสำคัญอีกอย่างหนึ่งสำหรับการควบคุมกิจกรรมของ c-Raf และจำเป็นสำหรับ การฟอสโฟรีเลชัน ของลูปการกระตุ้นของ Raf โดยปกติแล้ว เฉพาะโดเมนไคเนสแบบ "เปิด" เท่านั้นที่จะมีส่วนร่วมในการเกิดไดเมอร์ ต่างจาก B-Raf ที่สามารถสร้างโฮโมไดเมอร์กับตัวเองได้ง่าย c-Raf ชอบที่จะสร้างเฮเทโรไดเมอร์กับ B-Raf หรือ KSR1 โฮโมไดเมอร์และเฮเทโรไดเมอร์ต่างก็มีพฤติกรรมคล้ายกัน^{[ 33 ]}โครงสร้างโดเมนไคเนสโฮโมไดเมอร์ของ B-Raf แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าลูปการกระตุ้น (ที่ควบคุมกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของโปรตีนไคเนสที่รู้จักทั้งหมด) อยู่ในตำแหน่งที่คล้ายกับการทำงานในไดเมอร์ นี่เป็นผลมาจากผลของอัลโลสเตอริกของโมเลกุลอื่นที่จับกับด้าน "หลัง" ของไคเนส ไดเมอร์ดังกล่าวมีความสมมาตรและมีไซต์เร่งปฏิกิริยาที่ทำงานบางส่วนสองไซต์ ในขั้นตอนนี้ กิจกรรมของไคเนส Raf อยู่ในระดับต่ำและไม่เสถียร

เพื่อให้เกิดการทำงานอย่างเต็มที่และรักษาสถานะการทำงานให้คงที่ ลูปการกระตุ้นของ c-Raf จำเป็นต้องได้รับการฟอสโฟรีเลต ไคเนสที่ทราบในปัจจุบันที่สามารถทำหน้าที่นี้ได้มีเพียงไคเนสในตระกูล Raf เท่านั้น แต่ไคเนสอื่นๆ เช่น PAK1 สามารถฟอสโฟรีเลตสารตกค้างอื่นๆ ที่อยู่ใกล้กับโดเมนไคเนสของ c-Raf ได้ บทบาทที่แท้จริงของไคเนสเสริมเหล่านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในบริบทของ c-Raf ทั้ง c-Raf และ KSR1 จำเป็นสำหรับขั้นตอน "ทรานส์ฟอสโฟรีเลต" เนื่องจากโครงสร้างของไดเมอร์ การฟอสโฟรีเลตนี้จึงเกิดขึ้นได้เฉพาะในแบบทรานส์ (เช่น ไดเมอร์หนึ่งฟอสโฟรีเลตอีกไดเมอร์หนึ่ง ในคอมเพล็กซ์เปลี่ยนผ่านสี่สมาชิก) ^{[ 44 ]} โดยการโต้ตอบกับสารตกค้าง Arg และ Lys ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในโดเมนไคเนส ลูปการกระตุ้นที่ได้รับการฟอสโฟรีเลตจะเปลี่ยนโครงสร้างและเป็นระเบียบ ทำให้โดเมนไคเนสถูกล็อกอยู่ในสถานะการทำงานอย่างเต็มที่อย่างถาวรจนกว่าจะได้รับการดีฟอสโฟรีเลต ลูปการกระตุ้นที่ถูกฟอสโฟรีเลตยังทำให้ไคเนสไม่ไวต่อการมีอยู่ของโดเมนยับยั้งตัวเอง^{[ 45 ]} KSR ไม่สามารถดำเนินการขั้นตอนสุดท้ายนี้ได้ เนื่องจากขาดสารตกค้างที่สามารถฟอสโฟรีเลตได้ในลูปการกระตุ้น แต่เมื่อ c-Raf ถูกกระตุ้นอย่างสมบูรณ์แล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้นอีกต่อไป เอนไซม์ Raf ที่ทำงานอยู่สามารถจับกับสารตั้งต้นได้แล้ว^{[ 46 ]}เช่นเดียวกับโปรตีนไคเนสส่วนใหญ่ c-Raf มีสารตั้งต้นหลายชนิดBAD (Bcl2-atagonist of cell death) ถูกฟอสโฟรีเลตโดยตรงโดย c-Raf ^{[ 47 ]} พร้อมกับ อะดีนิเลตไซเคลสหลายชนิด^{[ 48 ]}ไมโอซินฟอสฟาเทส ( MYPT) ^{[ 49 ]}โทรโปนิน T ของกล้ามเนื้อหัวใจ (TnTc) ^{[ 50 ]}เป็นต้นโปรตีนเรตินอบลาสโตมา (pRb) และฟอสฟาเทส Cdc25ก็ถูกเสนอให้เป็นสารตั้งต้นที่เป็นไปได้เช่นกัน^{[ 51 ]}

เป้าหมายที่สำคัญที่สุดของเอนไซม์ Raf ทั้งหมดคือMKK1 (MEK1)และMKK2 (MEK2)แม้ว่าโครงสร้างของเอนไซม์-ซับสเตรตคอมเพล็กซ์ c-Raf:MKK1 จะไม่เป็นที่รู้จัก แต่ก็สามารถจำลองได้อย่างแม่นยำตามคอมเพล็กซ์ KSR2:MKK1 ^{[ 33 ]}ที่นี่ไม่มีการเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นจริง แต่คิดว่ามีความคล้ายคลึงกับวิธีที่ Raf จับกับซับสเตรตของมันอย่างมาก ส่วนติดต่อหลักเกิดจากกลีบปลาย C ของโดเมนไคเนสทั้งสอง ลูปขนาดใหญ่ที่ไม่มีระเบียบและอุดมไปด้วยโพรลีนซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของMKK1และMKK2ยังมีบทบาทสำคัญในการวางตำแหน่งกับ Raf (และ KSR) ^{[ 52 ]} MKK เหล่านี้จะถูกฟอสโฟรีเลตอย่างน้อยสองตำแหน่งในลูปการกระตุ้นเมื่อจับกับ Raf ซึ่งจะกระตุ้นพวกมันด้วย เป้าหมายของลำดับไคเนสคือ ERK1 และ ERK2 ซึ่งถูกกระตุ้นโดย MKK1 หรือ MKK2 อย่างเลือกสรร ERK มีสารตั้งต้นจำนวนมากในเซลล์ และยังสามารถเคลื่อนย้ายเข้าไปในนิวเคลียสเพื่อกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัสในนิวเคลียสได้อีกด้วย ERK ที่ถูกกระตุ้นแล้วจะมีบทบาทหลากหลายในกระบวนการทางสรีรวิทยาของเซลล์ และมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับวงจรการแบ่งเซลล์ การเคลื่อนย้ายเซลล์ การยับยั้งการตายของเซลล์ และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์

การกลายพันธุ์แบบเพิ่มฟังก์ชันทางพันธุกรรมของ c-Raf มีส่วนเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการที่หายากแต่รุนแรงบางกลุ่ม การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนเดี่ยวที่หนึ่งในสองโมทีฟการจับ 14-3-3 ^{[ 53 ] [ 54 ]}การกลายพันธุ์ของ c-Raf เป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ของกลุ่มอาการนูแนน : ผู้ป่วยจะมีข้อบกพร่องของหัวใจแต่กำเนิด รูปร่างเตี้ยและผิดรูป และความผิดปกติอื่นๆ อีกหลายอย่าง การกลายพันธุ์ที่คล้ายกันใน c-Raf ยังสามารถทำให้เกิดภาวะที่เกี่ยวข้องที่เรียกว่ากลุ่มอาการ LEOPARD (Lentigo, ความผิดปกติของคลื่นไฟฟ้าหัวใจ, ตาห่าง, ภาวะตีบของหลอดเลือดปอด, อวัยวะเพศผิดปกติ, การเจริญเติบโตช้า, หูหนวก) ซึ่งเป็นการรวมกันของข้อบกพร่องที่ซับซ้อน

แม้ว่า c-Raf จะสามารถกลายพันธุ์เป็นออนโคยีนได้อย่างชัดเจนในสภาพแวดล้อมการทดลอง และแม้แต่ในเนื้องอกของมนุษย์บางส่วน^{[ 55 ] [ 56 ]}แต่ไคเนสพี่น้องของมัน B-Raf เป็นตัวการสำคัญที่แท้จริงในการก่อให้เกิดมะเร็งในมนุษย์^{[ 57 ]}

ประมาณ 20% ของตัวอย่างเนื้องอกของมนุษย์ที่ได้รับการตรวจสอบทั้งหมดแสดงให้เห็นยีน B-Raf ที่กลายพันธุ์^{[ 58 ]}การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนกรดอะมิโนเพียงตัวเดียว: Val 600 เป็น Glu และผลิตภัณฑ์ยีนที่ผิดปกตินี้ (BRAF-V600E) สามารถมองเห็นได้ด้วยอิมมูโนฮิสโตเคมีสำหรับการวินิจฉัยโมเลกุลทางคลินิก^{[ 59 ] [ 60 ]}ความผิดปกตินี้สามารถเลียนแบบการฟอสโฟรีเลชันของวงจรการกระตุ้น และโดยการข้ามขั้นตอนการควบคุมทั้งหมดในการกระตุ้นปกติ จะทำให้โดเมนไคเนสทำงานได้อย่างเต็มที่ในทันที^{[ 61 ]}เนื่องจาก B-Raf สามารถกระตุ้นตัวเองได้ด้วยการสร้างโฮโมไดเมอร์ และ c-Raf ด้วยการสร้างเฮเทอโรไดเมอร์ การกลายพันธุ์นี้จึงมีผลกระทบร้ายแรงโดยการทำให้เส้นทาง ERK1/2 ทำงานอย่างต่อเนื่อง และขับเคลื่อนกระบวนการแบ่งเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้^{[ 62 ]}

เนื่องจากความสำคัญของการกลายพันธุ์ของ Ras และ B-Raf ในการเกิดเนื้องอก จึงมีการพัฒนาสารยับยั้ง Raf หลายชนิดเพื่อต่อสู้กับมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง B-Raf ที่แสดงการกลายพันธุ์ V600E Sorafenibเป็นสารตัวแรกที่มีประโยชน์ทางคลินิก ซึ่งเป็นทางเลือกทางเภสัชวิทยาในการรักษามะเร็งที่ไม่สามารถรักษาได้ในอดีต เช่น มะเร็งเซลล์ไตและมะเร็งผิวหนัง^{[ 63 ]}ต่อมามีการพัฒนาโมเลกุลอื่นๆ อีกหลายชนิด เช่นVemurafenib , Regorafenib , Dabrafenibเป็นต้น

น่าเสียดายที่ สารยับยั้ง B-Rafที่แข่งขันกับ ATP อาจมีผลที่ไม่พึงประสงค์ในมะเร็งที่ขึ้นอยู่กับ K-Ras: พวกมันมีความเลือกจำเพาะต่อ B-Raf มากเกินไป ในขณะที่พวกมันสามารถยับยั้งกิจกรรมของ B-Raf ได้อย่างสมบูรณ์ในกรณีที่ B-Raf กลายพันธุ์เป็นสาเหตุหลัก พวกมันยังส่งเสริมการเกิดโฮโมไดเมอไรเซชันและเฮเทอโรไดเมอไรเซชันของ B-Raf กับตัวมันเองและ c-Raf ซึ่งจะเพิ่มการกระตุ้น c-Raf แทนที่จะยับยั้งในกรณีที่ไม่มีการกลายพันธุ์ในยีน Raf ใดๆ แต่โปรตีน K-Ras ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นต้นน้ำร่วมกันกลับกลายพันธุ์^{[ 27 ]}การกระตุ้น c-Raf ที่ "ขัดแย้ง" นี้ทำให้จำเป็นต้องคัดกรองการกลายพันธุ์ของ B-Raf ในผู้ป่วย (โดยการวินิจฉัยทางพันธุกรรม) ก่อนเริ่มการบำบัดด้วยสารยับยั้ง B-Raf ^{[ 64 ]}

จากการศึกษาพบว่า C-Raf มีปฏิกิริยากับสารต่างๆ ดังนี้:

• ราฟไคเนส
• เอ-ราฟ ไคเนส
• บี-ราฟ ไคเนส
• โปรตีน KSR1
• โปรตีน KSR2

• รายการ GeneReviews / NCBI / NIH / UW เกี่ยวกับกลุ่มอาการของนันนัน
• แผนภาพโครงสร้างโดเมนสำหรับ Raf-1, A-Raf และ B-Raf
• รูเสาของแมลง หวี่ - แมลงหวี่แบบโต้ตอบได้
• c-raf+Proteins ที่ หัวข้อทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
• หน้าแสดงตำแหน่งจีโนม RAF1ของมนุษย์และ รายละเอียดเกี่ยวกับยีน RAF1ในUCSC Genome Browser
• ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : P04049 (RAF proto-oncogene serine/threonine-protein kinase) ที่PDBe- KB