Ras超家族GTP酶成员Ran

Ras超家族GTP酶（Ras superfamily GTPase）是一类分子量在20000～30000的蛋白质，它们具有相似的结构，通过结合和水解作用形成GTP形式和GDP形式，并且通过GTP和GDP的形式进行转换，将细胞外的信号传导至细胞内，从而参与并调节一系列的细胞生理过程，包括细胞增生和分化、细胞形态和极性的形成、细胞之间的黏附和迁移及细胞的存活和凋亡等。截至目前，Ras超家族GTP酶有超过150个成员，根据其序列和功能的相似性，将它们再细分成不同的家族和亚家族，五类最重要的家族包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran。

Ran，又被称为Ras相关核蛋白，是细胞内含量最为丰富的Ras超家族GTP酶成员。由于Ran是雄激素受体（androgen receptor，AR）共激活分子，其与雄激素受体内的不同长度的多聚谷氨酰胺结合，故Ran也被称为雄激素受体相关蛋白-24（androgen receptorassociated protein 24，ARA24）。Ran首次是在畸胎瘤细胞系中被发现的，故又被称为畸胎瘤-4（teratocarcinoma 4，TC4）。Ran的分子量为25000，与其他 RasGTP酶超家族成员类似，Ran具有两种形式，即GDP状态下的非活性形式和GTP状态下的活性形式。RanGTP主要分布在细胞核中，RanGDP入核后和位于细胞核中的鸟苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor，GEF）结合，形成RanGTP；而RanGDP主要分布在细胞质中，位于核中的RanGTP出核后同RanGTP酶激活蛋白（RanGTPase activating protein，RanGAP）结合，在Ran结合蛋白1（Ran binding protein 1，RanBP1）和Ran结合蛋白2（Ran binding protein 2，RanBP2）的辅助下水解生成 RanGDP。(https://www.daowen.com)

Ran的GTP和GDP形式在细胞中差异性分布的现象首次在2002年得到证实，切赫和他的团队发明了一种嵌合式探针，探针两端分别标记黄色荧光蛋白（yellow fluorescent protein，YFP）和青色荧光蛋白（cyan fluorescent protein，CFP），并且均能够和RanGTP特异性结合。当位于细胞核中的RanGTP与探针结合后，YFP和CFP不能靠近，从而使细胞核显现黄和绿融合的颜色—蓝色；而位于细胞质中的RanGDP不能够和探针结合，此时YFP和CFP相互靠近，发生荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer，FRET），黄色荧光淬灭，青色荧光增强，从而使细胞质显现青色。这种不同形式的浓度梯度差异性分布是Ran在细胞分裂间期发挥大分子物质核质转运功能的基础。

（李 峰）