rasタンパク質・とは?初心者向けの基礎解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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rasタンパク質・とは?初心者向けの基礎解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


rasタンパク質・とは?

rasタンパク質は細胞の中で信号を伝える働きをもつ「小さなGTPアーゼ」というたんぱく質です。この分子は細胞の成長や分裂を適切にコントロールする重要な役割を持っています。日常でよく耳にする「RAS」とはこの家系の名前で、HRAS・KRAS・NRASといった遺伝子が含まれます。

rasタンパク質活性状態と不活性状態を切り替えながら信号を伝達します。活性状態ではGTPという分子を結合し、細胞内の別のタンパク質を次の指示へと動かします。これが細胞の成長を始める合図となることが多いのです。反対にGDPを結合するとおとなしくなり、信号伝達は止まります。

なぜ重要なのか

RASは多くの細胞の生存・成長・分化の決定に関わる重要な信号経路の入口です。このため、RASの活性が過剰になると細胞がうまく止まらず、過剰な細胞分裂が起きてしまうことがあります。特にがんの研究では KRAS・NRAS・HRAS の変異が原因となるケースが多く報告されています。

代表的なRAS遺伝子

RASファミリーには HRAS・KRAS・NRAS の3つが代表格として知られています。以下の表はそれぞれの特徴を簡単にまとめたものです。

遺伝子主な特徴関係するがん
HRAS主に皮膚や発生初期の細胞に関与一部の皮膚がんに関連
KRAS最も頻繁に変異するRAS遺伝子肺がん・大腸がんなどと強く関係
NRAS血液系のがんでの役割が注目一部の血液がんに関連

身近なイメージで考える

rasタンパク質を車の信号機のように思いましょう。緑の信号(GTP結合状態)が出ると“進め”の合図を出し、赤信号(GDP結合状態)になると止まります。細胞はこの信号に従って動くため、信号の出方が乱れると問題が起きることがあります。

このような仕組みを理解すると、がん研究でなぜRASを標的とした治療法の開発が進んでいるのかが見えてきます。現在もKRASを中心とした新しい薬の開発が世界中で進められ、がん患者さんの治療選択肢を広げる手掛かりとなっています。


rasタンパク質の同意語

rasタンパク質
細胞内のシグナル伝達に関与するRASファミリーに属する小型GTP結合タンパク質。Ras遺伝子がコードするタンパク質で、GTP/GDPの結合状態を切り替えながら信号を伝える
RASタンパク質
rasタンパク質の表記揺れ。RASファミリーの小型GTPaseとして、細胞の増殖・分化の信号を伝える役割を担うタンパク質。
Ras GTPase
Rasタンパク質の正式名の一つ。GTPを結合して活性化・不活性化を切り替える小GTPase。
Ras小GTPase
Rasファミリーに属する小型GTP結合タンパク質の総称。名前のとおりGTPを結合して機能する。
Rasファミリタンパク質
Rasファミリーに含まれるタンパク質全体を指す表現。複数の亜種をまとめる呼び方。
Ras遺伝子産物
RAS遺伝子がコードするタンパク質の総称。病理研究などでよく使われる表現。
RAS遺伝子産物
RAS遺伝子が作るタンパク質。KRAS/NRAS/HRASなどを含む。
KRASタンパク質
KRAS遺伝子由来のタンパク質。Rasファミリーの代表的な亜種の一つ。
HRASタンパク質
HRAS遺伝子由来のタンパク質。RASファミリーの一員で細胞信号伝達に関与。
NRASタンパク質
NRAS遺伝子由来のタンパク質。RASファミリーの主要な亜種の一つ。
Rasシグナル伝達タンパク質
Rasが関与する細胞内シグナル伝達経路の中核を担うタンパク質群を指す表現。
Rasプロテイン
RASファミリーのタンパ質を指す日本語表現。英語名の直訳。
RasGTPase
Rasタンパク質の英語表記の一つ。GTP結合状態で活性を切り替える小GTPaseの総称。

rasタンパク質の対義語・反対語

GDP結合状態(不活性状態)
Rasタンパク質がGDPを結合しており、GTP結合による活性化が起きていない状態。細胞内のシグナル伝達が停止しているイメージ。
Ras欠失・非発現
細胞内にRasタンパク質がほとんど存在しない、または発現が著しく低い状態。Ras依存の信号伝達が起こりにくい状況。
RasGAPによる不活性化
GAPがRasのGTPase活性を促進してRasをGDPへと戻し、不活性化させる作用が優位な状態。
Ras経路抑制
Ras経路(MAPK等)全体の信号伝達が抑制されている状態。抑制因子が優勢な場面。
Ras阻害薬の作用
薬剤によってRas活性を抑制・阻害している状況。治療的な反対のイメージ。
Ras独立経路の活性化
Ras経路に依存せず、別の信号伝達経路が主体的に活性化している状態。
Rasノックアウト細胞
遺伝子ノックアウトによりRasタンパク質が欠損した細胞・組織の状態。
Ras抑制因子過剰発現
Rasの活性を抑える因子(例:RasGAPなど)が過剰に発現している状態。

rasタンパク質の共起語

KRAS
RASファミリーの一員で、がん研究で特に重要な遺伝子。Rasシグナル伝達の活性化に関与します。
HRAS
RASファミリーの一員で、細胞の成長を制御する小型GTPase。活性化するとMAPK経路を刺激します。
NRAS
RASファミリーの一員。主に免疫系や血液細胞のシグナル伝達に関与します。
Ras-GTP
RasがGTPを結合している活性化状態。下流の信号伝達を開始します。
Ras-GDP
RasがGDPを結合している不活性状態。GEFによるGTP置換で再活性化されます。
GTPase
GTPを加水分解する酵素の総称。Rasはこのグループに属します。
Small GTPase
小型のGTP結合タンパク質の総称。Rasはその代表例です。
GEF
Guanine nucleotide exchange factorの略。RasをGDPからGTPへ交換して活性化します。
SOS1
代表的なRasを活性化するGEFの一つ。成長因子シグナルの伝達に関与します。
SOS2
SOS1と同様の機能を持つGEFの一つ。
GAP
GTPase-activating proteinの略。RasのGTPをGDPへ促し不活性化します。
NF1
Neurofibromin; Ras-GAPの一種で、Rasの活性を抑制します。
RASSF1A
Rasに結合するRASSFファミリーの一員で、細胞周期やアポトーシスに関与する蛋白です。
RAF
Rasの下流エフェクターの総称。RAFキナーゼ群を指します。
BRAF
RAFファミリーの一員。ERK経路を活性化します。特にがん研究で重要です。
RAF1
別名CRAF; RAFファミリーの一員。
ARAF
RAFファミリーの一員。
MEK
MAPK経路の中継キナーゼ。RAFの活性化後にERKを活性化します。
ERK
MAPK経路の最終的な効果を担うキナーゼ。遺伝子発現を変え細胞の運命を決定します。
MAPK
Mitogen-Activated Protein Kinaseの略。細胞増殖・分化の信号伝達経路の総称。
PI3K
Rasと並ぶ別の下流経路の初期酵素。PIP3を生成してAKTを活性化します。
AKT
PI3K経路を介して活性化され、細胞の生存・成長を促進します。
mTOR
細胞成長・代謝を制御するセンサー kinase。AKTと連携します。
PI3K-AKT経路
Rasが活性化するとPI3K-AKT経路を介して生存・成長信号を伝えます。
Ras-MAPK経路
Rasが活性化後にRAF-MEK-ERKのカスケードを駆動するシグナル伝達経路。
Farnesylation
Rasを膜に固定する脂質修飾の一つ(最初の修飾)。
CAAXボック
RasのC末端にある修飾部位で、膜結合に重要な役割を果たします。
Prenylation
脂質修飾の総称。Rasの膜結合を助けます。
FTIs
Farnesyltransferase inhibitorsの略。Rasの膜結合を妨げる薬剤候補。
Palmitoylation
Rasの一部 isoformで膜結合を安定化させる脂質修飾。
RalGDS
Rasの下流エフェクターの一つ。RalA/RalBを活性化します。
RalA
Ralファミリーの小型GTPase。
RalB
Ralファミリーの小型GTPase。
RASopathy
Rasシグナル伝達の異常で生じる発生異常症の総称。
Noonan syndrome
RASopathyの一つ。心血管・成長の異常が特徴。
Costello syndrome
RASopathyの一つ。発育遅延や心機能異常を伴います。
Cardio-facio-cutaneous syndrome
RASopathyの一種。皮膚・顔の特徴と発達障害を伴います。
Sotorasib
KRAS G12C変異に特異的な薬剤。がん治療に用いられる。
Adagrasib
KRAS G12C変異に対する別の薬剤。
EGFR
上流の受容体型チロシンキナーゼ(RTK)で、成長因子シグナルをRasへ伝える主要経路の入口。
RTK
受容体型チロシンキナーゼ。外部からのシグナルを受け取りRasを活性化する upstream。
p21ras
Rasタンパク質の古い名称。小型GTPaseとして活性化・不活性化を繰り返します。
Membrane localization
Rasは膜に局在することが活性化に不可欠。脂質修飾と膜結合ドメインで膜へ固定されます。
Ras-binding domain (RBD)
Rasと結合する特定のドメイン。RafやPI3Kなどの下流エフェクターがRBDを介してRasに結合します。

rasタンパク質の関連用語

RASタンパク質
細胞内の小型GTP結合タンパク質ファミリーで、GTPを結合して活性化し、GDPへ戻ると不活性化します。細胞の成長・分裂・分化の信号伝達を“スイッチ”として制御します。
KRAS
RAS遺伝子のうち最もよく研究される型の一つ。KRASの変異は膵臓・肺・大腸がんなどで頻繁に見られ、治療が難しいケースが多いとされます。
HRAS
RAS遺伝子の一つ。がんや発生・分化の過程で機能異常を起こすことがあります。
NRAS
RAS遺伝子の一つ。特に黒色腫や血液がんなどで変異が見られることがあります。
GEF(グアニンヌクレオチド交換因子)
RasのGDPをGTPへ置換して活性化させるタンパク質。代表的な例として SOS1 が挙げられます。
GAP(GTPase活性化タンパク質)
RasのGTPをGDPへ速やかに水解させ、信号をオフにします。NF1、RASA1 などが代表例です。
RAF(MAPKKK)
Ras-GTPに結合してMAPKカスケードを開始するキナーゼ群。代表は RAF1(CRAF)と BRAF。
MEK
RAFの下流に位置するMAPKKで、ERKを活性化します。
ERK
MAPK経路の最終段階のキナーゼ。核へ移動して転写因子を活性化します。
MAPK経路
Ras-RAF-MEK-ERK からなる細胞増殖・分化・生存を制御する主要信号伝達経路です。
PI3K-AKT経路
RasがPI3Kを活性化してAKT経路を介して細胞の生存・成長を促す別の主要経路です。
RalGEF(Ralグアニンヌクレオチド交換因子)
Rasの下流エフェクターの一つで、RalA/Bを活性化して細胞の形態・運動性を調整します。
RalA / RalB
Ralファミリーの小GTPase。Rasの下流エフェクターを介して細胞運動性や形態を制御します。
膜局在・翻訳後修飾
Rasは膜に局在して機能します。膜局在にはファルネシル化・パルミトイル化・ゲラニヤロニル化などの翻訳後修飾が関与します。
ファルネシル化(Farnesylation)
Rasの膜局在に必須の脂肪酸付加反応。ファルネリトランスフェラーゼが触媒します。
パルミトイル化(Palmitoylation)
Rasの膜結合を安定化させる脂肪酸付加。H-Ras・N-Rasで特に重要です。
ゲラニルジアル化(Geranylgeranylation)
ファルネシル化が阻害された場合に代替的に膜局在を維持するための翻訳後修飾です。
ファルネシル転移酵素阻害薬(FTI)
Rasのファルネシル化を妨げる薬剤。KRASへの効果は限定的でしたが研究が続いています。
KRAS G12C変異
KRAS遺伝子の代表的な病的変異のひとつ。G12Cは特定薬剤で標的化されることで治療に繋がる道が開かれました。
Sotorasib / Adagrasib
KRASのG12C変異を直接標的とする治療薬。がん治療における新しい選択肢として臨床で用いられています。
RASopathies(RAS関連発生症候群)
Noonan症候群・Costello症候群・Cardio-facio-cutaneous症候群など、RAS/MAPK経路の異常により発生に影響を及ぼす遺伝性疾患群です。
上流因子(RTK・SOS1)
受容体型チロシンキナーゼ(例:EGFR)→SOS1を介してRasを活性化します。
SHP2(PTPN11)
Ras経路の正の制御因子で、薬剤研究の標的になることがあります。
Ras活性化アッセイ
Ras-GTPの量を測定する実験系。RAF-RBDプルダウン法やG-LISA法などが用いられます。
Ras二量体化 / dimerization
Rasが二量体として機能するという仮説。信号伝達の効率化に関与すると考えられています。
臨床的意義(Ras経路の標的療法
Ras経路の異常が多くのがんで重要な役割を果たすため、標的治療の開発・適用が進んでいます。

rasタンパク質のおすすめ参考サイト


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