RACGAP1-Gen

Zuletzt aktualisiert am: 13.05.2025

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Definition

Das RACGAP1-Gen  (RACGAP1 steht für: Rac GTPase Activating Protein 1) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 12q13.12 lokalisiert ist. Dieses Gen kodiert ein GTPase-aktivierendes Protein (kurz: GAP), das ein Bestandteil des Centralspindlin-Komplexes ist. GAP ist ein regulatorisches Protein, das die Aktivität von sogenannten GTPasen beschleunigt.

Für dieses Gen sind alternativ gespleißte Transkriptvarianten gefunden worden. Es gibt ein Pseudogen für dieses Gen auf Chromosom 12.

Allgemeine Information

Das GTPase-aktivierende Protein bindet aktivierte Formen von Rho-GTPasen und stimuliert die GTP-Hydrolyse, was zu einer negativen Regulierung von Rho-vermittelten Signalen führt.

Das GTPase-aktivierende Protein spielt eine regulierende Rolle bei der Zytokinese, dem Zellwachstum und der Differenzierung.

Zu den mit RACGAP1 assoziierten Krankheiten gehören:

Autosomal rezessiv und kongenitale dyserythropoetische Anämie Typ Iiib.

Pathophysiologie

Was sind GTPasen: GTPasen sind Enzyme (oft kleine G-Proteine wie Ras, Rho, Rab, etc.), die als molekulare Schalter in der Zelle wirken. Sie binden Guanosintriphosphat (GTP) und sind im GTP-gebundenen Zustand aktiv. Durch Hydrolyse von GTP zu GDP (Guanosindiphosphat) werden sie inaktiv. Ras-GAP reguliert die Aktivität des Ras-Proteins, das in vielen Signalwegen (z. B. Zellwachstum) eine Rolle spielt. Eine Fehlregulation kann zu Krebs führen.

 Allg. Funktionen von GAPs: GAPs beschleunigen diese Hydrolysereaktion. Das bedeutet:

  • GTPase + GTP → (langsam) → GTPase + GDP + Pi
  • GTPase + GTP + GAP → (schnell) → GTPase + GDP + Pi

Funktion:

  • GAPs inaktivieren GTPasen schneller, indem sie deren intrinsische GTPase-Aktivität verstärken.
  • Sie wirken also negativ regulatorisch auf Signalwege, die über GTPasen laufen.

Das GAP-Protein bindet sequenziell an ECT2 und RAB11FIP3, was die Ingression der Spaltfurche und die Abszission während der Zytokinese reguliert . Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle des Zellwachstums und der Differenzierung hämatopoetischer Zellen durch andere Mechanismen als die Regulierung der Rac GTPase-Aktivität (Simon GC et al. 2008).

Das GAP-Protein1 spielt eine entscheidende Rolle bei der Erythropoese (Wontakal SN et al. 2022). Ist auch an der Regulierung von wachstumsbezogenen Prozessen in Adipozyten und Myoblasten beteiligt. Es ist anzunehmen dass das GAP-Protein1 an der Regulierung der Spermatogenese und am RACGAP1-Signalweg bei der neuronalen Proliferation beteiligt sein. Es zeigt starke GAP-Aktivität (GTPase-Aktivierung) gegenüber CDC42 und RAC1 und weniger gegenüber RHOA. Es ist wesentlich für die frühen Stadien der Embryogenese. Spielt möglicherweise eine Rolle bei der Regulierung der kortikalen Aktivität durch RHOA während der Zytokinese. Möglicherweise beteiligt an der Regulierung des Sulfattransports in männlichen Keimzellen.

Literatur

  1. Kawashima T et al. (2000) MgcRacGAP is involved in the control of growth and differentiation of hematopoietic cells. Blood 96:2116-2124.
  2. Simon GC et al. (2008) Sequential Cyk-4 binding to ECT2 and FIP3 regulates cleavage furrow ingression and abscission during cytokinesis. EMBO J 27:1791-803.
  3. Wontakal SN et al. (2022) RACGAP1 variants in a sporadic case of CDA III implicate the dysfunction of centralspindlin as the basis of the disease. Blood 139:1413-1418.

Zuletzt aktualisiert am: 13.05.2025