Eukaryotische Zellen nutzen zahlreiche intrazelluläre und extrazelluläre Signalkaskaden, um angemessen auf die äußeren Reize zu reagieren und ihre normalen physiologischen Funktionen aufrechtzuerhalten.

Diese Signalkaskaden werden durch eine Vielzahl von intrazellulären regulatorischen Proteinen, wie z. B. die Ras-Proteine, gesteuert.

Ras ist eine Familie von GTPasen, die an der Regulation von Signalwegen beteiligt sind, die das Zellwachstum und die Zellproliferation steuern.

Diese Proteine sind an der zytoplasmatischen Seite der Plasmamembran verankert und durchlaufen zwei Zustände - den GTP-gebundenen aktiven Zustand und den GDP-gebundenen inaktiven Zustand.

In einer gesunden Zelle aktiviert ein entsprechendes Signalmolekül den auf der Zelloberfläche vorhandenen Tyrosinkinase-Rezeptor.

Der aktive Rezeptor hilft bei der Rekrutierung von Adapterproteinen und Ras-Guanin-Nukleotid-Austauschfaktoren oder Ras-GEFs, die als Bindeglied zwischen dem Rezeptor und dem Ras-Protein fungieren.

Die Ras-GEFs ersetzen dann das an das inaktive RAS-Protein gebundene GDP durch ein GTP und versetzen es in einen aktiven Zustand.

Das aktive Ras-Protein leitet das Signal dann über eine Signalkaskade weiter, um die Mitogen-aktivierte Proteinkinase oder MAP-Kinase zu aktivieren.

Die aktive MAP-Kinase phosphoryliert Transkriptionsfaktoren, die die Gene aktivieren, die für wachstumsfördernde Proteine kodieren, und erleichtert das kontrollierte Zellwachstum und die Zellteilung.

Ras ist jedoch ein Proto-Onkogen, das bei Hyperaktivierung zu einer unkontrollierten Vermehrung von Zellen führen kann.

In normalen Situationen verwendet die Zelle spezielle Proteine, die als Ras-GTPase-aktivierende Proteine oder GAPs bezeichnet werden, die das an das aktive Ras gebundene GTP hydrolysieren und wieder in den inaktiven Zustand zurückversetzen können.

Im Falle einer Ras-Mutation kann es jedoch sein, dass das veränderte Protein es Ras GAPs nicht ermöglicht, das GTP zu hydrolysieren.

Dadurch wird RAS effektiv zu einem hyperaktiven Protein, das auch ohne äußere Reize konstitutiv aktiv ist und kontinuierlich Wachstumssignale an die nachgeschalteten Signalmoleküle weiterleitet. Die Folge ist ein unkontrolliertes Zellwachstum und -wachstum.

Mutationen in den Ras-Genen haben Auswirkungen auf viele menschliche Krebsarten, insbesondere auf Darmkrebs.