1、Rho蛋白属于小G蛋白超家族(Ras)的亚家族成员。
2、Rho家族蛋白是Ras超家族中最早被克隆出来的蛋白,它们是一组相对分子质量大约为20~25kD的三磷酸鸟苷(guanosine triphosphate,GTP)结合蛋白,具有GTP酶活性,因此,习惯被称为Rho GTP酶。
3、到目前为止,Rho GTP酶超家族已发现约20个成员,根据结构和功能不同,大致分为5个亚家族,包括:(1)Rho亚家族,包括RhoA、RhoB和RhoC,在序列上具有高度同源性,并在多种细胞中高表达,主要参与张力纤维形成和粘着斑复合体(focal adhesion complexs,FACS)组装;(2)Rac亚家族:包括Rac1、Rac2、Rac3和RhoG,促进层状伪足和胞膜皱褶形成;(3)Cdc42亚家族,包括Cdc42、TC10、TCL、Wrch1和chp/Wrch2,其中Cdc42促进丝状伪足形成:(4)Rnd亚家族:包括Rnd1、Rnd3/RhoE和Rnd2,在细胞中组成性激活表达并具有不同的组织分布,可拮抗Rho信号通路;(5)Rho BTB亚家族,包括Rho BTB1和Rho BTB2,具体功能尚不清楚。在所有Rho GTP酶超家族成员中,Cdc42、Rac1和RhoA是目前研究最多的Rho GTP酶。
4、Rho家族蛋白同Ras超家族的所有成员一样在活性型/GTP限制型和失活型/二磷酸鸟苷(guanosine diphosphate,GDP)限制型构象之间循环。调节这个循环过程的3类重要蛋白是:(1)鸟苷酸交换因子(guaninenucleotide exchanging factors,GEFs),催化GDP的释放和GTP的结合,活化Rho GTP酶。不同的Rho GEF在结构上都具有相同的功能域,包含1个DH(Dbl homology domain)区和1个PH(pleckstrin homologyv domain)区,前者与Rho GTP酶结合并催化其构象改变,后者通过和细胞膜上特定的脂质作用使GEF在膜上定位;(2)GTP酶活化蛋白(GTPase activating protein,GAP),作为负向调节因子加速Rho GTP酶的水解,使Rho GTP酶由活性状态变为无活性状态;(3)GDP解离抑制因子(GDP dissociation inhibitor,GDI),阻止GDP从Rho GTP酶上分离,抑制Rho GTP酶活性。Rho GTP酶是细胞内多条信号转导通路的关键分子,作为分子开关在胞内信号转导中发挥桥梁作用。