Petite GTPase
Les petites GTPases forment un ensemble de protéines au cœur de nombreuses voies de signalisation moléculaire dans les cellules. Une petite GTPase est une hydrolase qui catalyse la réaction :
| N° EC | EC |
|---|
| IUBMB | Entrée IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | Vue IntEnz |
| BRENDA | Entrée BRENDA |
| KEGG | Entrée KEGG |
| MetaCyc | Voie métabolique |
| PRIAM | Profil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| GO | AmiGO / EGO |
Selon la nature du nucléotide qui leur est lié à un instant donné (GTP ou GDP) la conformation tridimensionnelle des petites GTPases change. Une protéine G est considérée active lorsqu'elle est liée au GTP en cela que sa conformation lui permet de se lier à des protéines effectrices, de les activer et de déclencher ainsi une cascade de signalisation moléculaire. À l'inverse, la forme couplée au GDP est considérée comme inactive. De cette dualité (-GDP, -GTP) les petites GTPases reçoivent parfois le nom "d'interrupteurs moléculaires".
Ces enzymes font partie des protéines G présentes dans le cytosol et homologues de la sous-unité alpha des protéines G hétérotrimériques. Les membres de cette famille de protéines étudiés depuis le plus longtemps sont les GTPases Ras, de sorte que les petites GTPases sont parfois appelées superfamille Ras GTPases.
Ces protéines sont en réalité des enzymes extrêmement inefficaces, qui fonctionnent rarement, voire jamais seules. Soulignant ce mécanisme, on les appelle de plus en plus souvent petites protéines G plutôt que petites GTPases. L'hydrolyse du GTP nécessite des protéines activatrices de GTPases (en) (GAP) tandis que la substitution de GDP par du GTP a besoin des facteurs d'échange de nucléotides guanyliques (en) (GEF). Le GEF est donc nécessaire à l'activation de sa protéine G cible tandis que l'activation du GAP conduit à l'inactivation de cette protéine G. Les inhibiteurs de dissociation du GDP (en) (GDI), quant à eux, maintiennent les petites GTPases à l'état inactif et soluble, mais n'existent que pour les familles Rab et Rho. Les membranes cellulaires sont désormais reconnues comme des régulateurs majeurs de la fonction des petites protéines G [1]
Il existe plus d'une centaine de protéines appartenant à la superfamille Ras. Cette superfamille est elle-même subdivisée en neuf familles — Ras, Rho, Rab, Rap, Arf, Ran, Rheb, Rad et Rit — elles-mêmes subdivisées en sous-familles[2]. Chaque sous-famille possède le noyau G, responsable de l'activité GTPase et d'échange de nucléotides. Les structures peptidiques environnantes déterminent la spécificité fonctionnelle de l'enzyme : par exemple, la boucle d'insertion — Insert Loop en anglais — de la sous-famille Rho contribue spécifiquement à la fixation de protéines effectrices (en) telles que IQGAP (en) et WASp.
La famille Ras est généralement responsable de la prolifération cellulaire, Rho de la morphologie cellulaire, Ran du transport nucléaire et Arf du transport vésiculaire[3].
Notes et références
modifier- ↑ Jacqueline Cherfils et Mahel Zeghouf, « Regulation of Small GTPases by GEFs, GAPs, and GDIs », Physiological Reviews, vol. 93, no 1, , p. 269–309 (ISSN 0031-9333, DOI 10.1152/physrev.00003.2012, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Krister Wennerberg, Kent L. Rossman et Channing J. Der, « The Ras superfamily at a glance », Cell Science, vol. 118, no Pt 5, , p. 843-846 (PMID 15731001, DOI 10.1242/jcs.01660, lire en ligne)
- ↑ (en) S. Munemitsu, M. A. Innis, R. Clark, F. McCormick, A. Ullrich et P. Polakis, « Molecular cloning and expression of a G25K cDNA, the human homolog of the yeast cell cycle gene CDC42 », Molecular and Cell Biology, vol. 10, no 11, , p. 5977-5982 (PMID 2122236, PMCID 361395, DOI 10.1128/MCB.10.11.5977, lire en ligne)
