Эукариотические клетки используют многочисленные внутриклеточные и внеклеточные сигнальные каскады для адекватной реакции на внешние раздражители, а также для поддержания своих нормальных физиологических функций.

Эти сигнальные каскады контролируются разнообразным набором внутриклеточных регуляторных белков, таких как белки Ras.

Ras — это семейство ГТФаз, участвующих в регуляции сигнальных путей, контролирующих рост и пролиферацию клеток.

Эти белки закреплены на цитоплазматической стороне плазматической мембраны и проходят между двумя состояниями - активным состоянием, связанным с GTP, и неактивным состоянием, связанным с GDP.

В здоровой клетке соответствующая сигнальная молекула активирует рецептор тирозинкиназы, присутствующий на поверхности клетки.

Активный рецептор помогает рекрутировать адаптерные белки и факторы обмена нуклеотидов Ras гуанина или Ras GEF, которые действуют как связующее звено между рецептором и белком Ras.

Затем Ras GEF заменяют GDP, связанный с неактивным белком RAS, на GTP, переводя его в активное состояние.

Затем активный белок Ras далее передает сигнал через сигнальный каскад для активации митоген-активируемой протеинкиназы или MAP-киназы.

Активная MAP-киназа фосфорилирует факторы транскрипции, которые включают гены, кодирующие белки, способствующие росту, и способствуют контролируемому росту и делению клеток.

Однако Ras является протоонкогеном, который при гиперактивации может привести к неконтролируемой пролиферации клеток.

В нормальных ситуациях клетка использует специальные белки, называемые Ras GTPase-активирующими белками или GAP, которые могут гидролизовать GTP, связанный с активным Ras и трансформировать его обратно в неактивное состояние.

Но в случае мутации Ras измененный белок может не позволить Ras GAP гидролизовать GTP.

Это эффективно превращает RAS в гиперактивный белок, который конститутивно активен даже в отсутствие внешних стимулов и непрерывно передает сигналы роста нижестоящим сигнальным молекулам. Результатом является неконтролируемый рост и пролиферация клеток.

Мутации в генах Ras имеют последствия для многих видов рака человека, особенно колоректального рака.