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Lexikon der Biologie: Guanosintriphosphatasen

Guanosintriphosphatasen, GTPasen, kleine, monomere GTP (Guanosin-5'-triphosphat) bindende Proteine, die eine Unterfamilie der G-Proteine darstellen. Hierzu gehören u.a. Ras-, Arf-, Rab-, Rho-, Rac- und Ran-Proteine. Ras-Proteine spielen bei der Regulation der Zellproliferation und -differenzierung eine Rolle. Arf-Proteine und Rab-Proteine sind an der Regulation des intrazellulären Vesikeltransports beteiligt, wobei Rab-Proteine wichtige Erkennungsschritte bei der Fusion von Vesikeln (Membranfusion) kontrollieren, indem sie überprüfen, ob bestimmte Organell-Markierungsproteine (sog. SNARE) mit der richtigen Spezifität miteinander reagieren. Rho-Proteine, Ras- und Rac-Proteine sind für die Signalübertragung von Oberflächenrezeptoren zum Actin-Zellskelett (Actin) von Bedeutung. Sie lösen einzelne Schritte der Signalübertragungswege bei der Steuerung der Actindynamik aus, wobei sie sowohl die Polymerisation von Actin zu Filamenten (Actinfilament) als auch die Organisation dieser Filamente zu ganz bestimmten Strukturen steuern. Daneben kennt man heute noch eine Vielzahl weiterer Guanosintriphosphatasen, z.B. das Ran-Protein als cytosolische GTPase, die am Translokationsvorgang von Proteinen durch die Kernporen in den Zellkern beteiligt ist. Alle diese Proteine werden mitunter auch unter dem Begriff Ras-Superfamilie zusammengefaßt. – Wie bei anderen G-Proteinen stellt die mit GTP gebundene die aktive, mit GDP gebundene die inaktive Konformation dar. Der Austausch von GDP durch GTP wird ebenfalls durch einen spezifischen GTP-Austauschfaktor oder Guaninnucleotid-Austauschfaktor (engl. guanine nucleotide exchange factor, GEF) stimuliert.

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