VL 9 Postina Ras Proteine

Question 1

Wofür steht “Ras” bei Ras Proteinen?

Answer 1

Rat Sarcoma

Question 2

Wie groß sind Ras Proteine?

Answer 2

Kleine Proteine 20-40 kDa

Question 3

Was ist ihre enzymatische Aktivität?

Answer 3

GTPase

Question 4

Die Ras-Proteine besitzen 150 Familienmitglieder, die in Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf, Ran unterteilt sind.
-> Wo ist Ras wichtig?

Answer 4

Bei Proliferation, Differenzierung und Wachstum

Question 5

Die Ras-Proteine besitzen 150 Familienmitglieder, die in Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf, Ran unterteilt sind.
-> Wo ist Rho wichtig?

Answer 5

Reorganisation des Cytoskeletts

Question 6

Die Ras-Proteine besitzen 150 Familienmitglieder, die in Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf, Ran unterteilt sind.
-> Wo ist Rab wichtig?

Answer 6

Vesikeltransport

Question 7

Die Ras-Proteine besitzen 150 Familienmitglieder, die in Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf, Ran unterteilt sind.
-> Wo ist Arf/Sar1 wichtig?

Answer 7

Vesikelausknospung

Question 8

Die Ras-Proteine besitzen 150 Familienmitglieder, die in Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf, Ran unterteilt sind.
-> Wo ist Ran wichtig?

Answer 8

Kern-Cytoplasma-Transport

Question 9

Ras Proteine besitzen eine GTPase Aktivität. Welchen Mechanismus verwenden sie für diese enzymatische Reaktion?

Answer 9

Verwenden Switch I und Switch II

Question 10

Wie wird die GTPase Aktivität von Ras über den Switch vermittelt? (Nur systematisch erläutern)

Answer 10

Question 11

Ras ist in seiner inaktiven Form an GDP gebunden und benötigt GTP um aktiv zu werden.
-> Welcher Hilfsfaktor wird dafür benötigt?

Answer 11

Benötige GEF (Guanin Nucleotide Exchange Factor)

Question 12

Ras ist in seiner aktiven Form an GTP gebunden und besitzt nur eine geringe GTPase Aktivität.
-> Welcher Hilfsfaktor wird benötigt um aktives Ras in inaktives Ras zu überführen?

Answer 12

GAP (GTPase Activating Protein)

Question 13

Welchen Sinn hat GAP, wenn das Ras Protein schon eine GTPase Aktivität besitzt?

Answer 13

GTP gebundenes Ras besitzt nur eine geringe GTPase Aktivität
-> Durch Bindung von GAP steigt die GTPase Aktivität um das 100k fache

Question 14

Wie werden Ras Proteine systematisch aktiviert?

Answer 14

Gibt viele Signalwege, aber grundsätzlich:
Second Messenger aktiviert GEF
-> Aktiviert Ras

Question 15

Welches Protein ist in 2/3 aller Fälle von Hautkrebs mutiert?

Answer 15

Raf Protein

Question 16

Welche Proteine können von Ras Proteinen aktiviert werden?

Answer 16

Kinasen
GEFs
Phospholipase (Z.B. PLC) -> Generiert Second Messenger

Question 17

Insektenaugen der Fruchtfliege bestehen aus 800 Einzelaugen, die aus jeweils 8 Photorezeptorzellen aufgebaut sind (Siehe Abbildung).
-> Welche Funktion besitzt R8?

Answer 17

R8 Zelle reguliert die Differenzierung von R7 zu einer UV-sensitiven Zelle

Question 18

Die R8 Zelle reguliert die Differenzierung von R7 zu einer UV-sensitiven Zelle.
-> Woher kommt dafür das erste Signal?

Answer 18

1. R8 besitzt auf der Zelloberfläche den Wachstumsfaktor Boss
2. Aktiviert RTK (Sev = Sevenless) in R7 Zelle
   -> Phosphorylierung

Question 19

Die R8 Zelle reguliert die Differenzierung von R7 zu einer UV-sensitiven Zelle.
-> Was passiert nachdem Sev phosphoryliert wurde?

Answer 19

1. Ein Adapterprotein dockt über SH2 Domäne an RTK an
2. An Adapterprotein bindet Sos (Son of Sevenless), ist ein GEF
3. Sos aktiviert Ras Protein mit seinem Downstream Signaling

Question 20

Ras Proteine können über drei verschiedene Wege auf andere Moleküle und Proteine wirken.
-> Wie erfolgt die Aktivierung der Raf-Kinase?

Answer 20

Bindung an Inhibitorischer Domäne der Raf-Kinase -> Konformationsänderung -> Aktivierung

Question 21

Ras Proteine können über drei verschiedene Wege auf andere Moleküle und Proteine wirken.
-> Wie erfolgt die Aktivierung von RalGEF?

Answer 21

Bindung an Allosterischer Domäne von RalGEF -> Konformationsänderung -> Aktivierung

Question 22

Ras Proteine können über drei verschiedene Wege auf andere Moleküle und Proteine wirken.
-> Wie erfolgt die Aktivierung einer Mitogen aktivierten Protein Kinase?

Answer 22

Ras Protein bildet über 14-3-3 eine Brücke mit Mitogen aktivierter Protein Kinase

Question 23

Ras Proteine besitzen GTPase Aktivität. Für die Hydrolyse von GTP werden zwei AS benötigt, die sich in Switch I und Switch II befinden und damit GTP in Position halten. Welche sind das?

Answer 23

Threonin 35 und Glycin 60

Question 24

Um GTP in der richtigen Stellung im Ras Protein zu halten, werden die AS Threonin 35 und Glycin 60 benötigt. -> Wie sieht diese Wechselwirkung aus?

Answer 24

Question 25

Welche zwei AS benötigt das Ras Protein um Wasser für die GTP Hydrolyse in der richtigen Position zu halten?

Answer 25

Threonin 35 und Glutamin 61

Question 26

Wo tritt beim Ras Protein häufig eine onkogene Mutation auf?

Answer 26

Mutation an Glutamin 61 -> Keine Komplexierung von Wasser mehr möglich -> Keine GTP Hydrolyse -> Überaktiv

Question 27

Ras Proteine werden von GAP Proteinen inaktiviert, indem die GTPase Aktivität erhöht wird.
-> Wie sieht diese Interaktion zwischen Ras und GAP aus?

Answer 27

Verwendet positive Ladungen um das GTP in der richtigen Position zu halten

Question 28

GAP vermittelt über positiv geladene AS die korrekte Komplexierung des GTPs bei Ras Proteinen.
-> Welche zwei AS sind hier wichtig zu erwähnen, da sie entscheiden an diesem Prozess teilhaben?

Answer 28

Arginin 789 und Glycin 12

Question 29

Ras Proteine sind in der inaktiven Form an GDP gebunden. Wie erfolgt die Aktivierung von Ras mittels GEF?

Answer 29

“Push und Pull” Mechanismus:

GDP (links) wechselwirkt mit dem P-Loop (Zentrum) über positiv geladene AS (z.B. Lysin). Wenn GEF in räumliche Nähe gelangt werden negativ geladene AS in Richtung p-Loop gedrückt und diese wechselwirken nun mit den positiv geladenen AS im p-Loop, sowie Magnesiumionen.
-> Da diese WW für GDP verloren geht kann es sich nicht mehr halten und wird aus dem Ras Protein herausbefördert