RAC1
Englisch: Rac family small GTPase 1, Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (obsolet)
Definition
RAC1 ist ein kleines GTP-bindendes Protein aus der Rho-Gruppe der Ras-Superfamilie. Es fungiert als molekularer Schalter, der zwischen aktiver GTP-gebundener und inaktiver GDP-gebundener Form wechselt und wichtige Signalwege in der Zelle steuert.
Genetik
Das Protein wird durch das gleichnamige Gen auf Chromosom 7 an Genlokus 7p22.1 kodiert.
Biochemie
RAC1 wird ubiquitär in den Zellen exprimiert. Das Protein hat ein Molekulargewicht von 21 kDa und besitzt eine charakteristische GTPase-Domäne. Diese Domäne ist in der Lage, die Nukleotide GTP und GDP zu binden sowie GTP in GDP zu hydrolysieren.
Funktion
RAC1 fungiert als molekularer Schalter in zahlreichen Signaltransduktionswegen und steuert dadurch verschiedene zelluläre Prozesse. Eine zentrale Funktion ist die Regulation des Aktin-Zytoskeletts, was direkte Auswirkungen auf die Zellmorphologie, -motilität und -adhäsion hat. Nach Stimulation durch Wachstumsfaktoren induziert RAC1 die Bildung von Lamellipodien an der Plasmamembran und führt zu einem Phänomen, das als "membrane ruffling" bezeichnet wird.
Weitere wichtige Funktionen von RAC1 sind der Vesikeltransport und die Endozytose. Ebenso spielt es eine Rolle bei der Ausbildung und Regulation von Zell-Zell-Kontakten, insbesondere bei der Organisation von Tight Junctions und Adhäsionskomplexen.
Klinik
In der Tumorforschung ist RAC1 von besonderem Interesse, da eine fehlerhafte Regulation seiner Aktivität mit der Fähigkeit von Tumorzellen zur Invasion, Metastasierung und Entwicklung von Therapieresistenzen in Verbindung gebracht wird.
Mutationen im RAC1-Gen können zu kognitiver Entwicklungsverzögerung, Mikrozephalie und Gesichtsdysmorphien führen.
Derzeit (2025) werden mögliche Anwendungen von RAC1 als therapeutischer Angriffspunkt erforscht. Forschungsergebnisse deuten auf eine entzündungshemmende Wirkung bei Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises hin.
Literatur
- HGNC – RAC1, abgerufen am 22.04.2025
- Reijnders et al. RAC1 Missense Mutations in Developmental Disorders with Diverse Phenotypes. Am J Hum Genet. 101(3):466-477. 2017 doi:10.1016/j.ajhg.2017.08.007
- Schnelzer. Untersuchungen zum kleinen G-Protein Rac1 beim Mammakarzinom. Dissertation. Frauenklinik und Poliklinik der Technischen Universität München. 2001
- Rodioycheva. Einfluss der Statinen auf die kardiale Myokardhypertrophie und Rac 1 Expression in vivo. Dissertation. Universität des Saarlandes. 2013
- Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie und Klinische Immunologie – Rheuma und Energiestoffwechsel, abgerufen am 22.04.2025