Ras蛋白

Ras蛋白是小型GTP結合蛋白大家族中的一員，是由190個氨基酸殘基組成的小型GTP結合蛋白，具有GTP水解酶活性，分佈於質膜胞質一側。通常將“小型GTP結合蛋白”稱為“單體GTP水解酶”，以區別於結構是三聚體的G蛋白。Ras蛋白的結構類似於G蛋白的α亞基，起到分子開關的功能。Ras蛋白的構象在兩個不同的構象狀態之間循環，當Ras蛋白結合的是GTP時，它處於活性狀態，當Ras蛋白結合的是GDP時，它處於無活性狀態。這兩種狀態的轉換是通過與一種名為Ras-GEF的激活蛋白相互作用而完成的，Ras-GEF促使Ras蛋白將其GDP交換為GTP，從而將Ras轉換為激活狀態；經過一段時間的延遲，Ras蛋白的活性被一種名為Ras-GAP的GAP蛋白抑制，該蛋白促進Ras蛋白結合的GTP水解為GDP，導致Ras蛋白失活。當Ras蛋白處於活性狀態時，它可以催化一系列絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶的磷酸化並依次激活的磷酸化級聯反應，這個過程就如同多米諾骨牌一樣。這個傳遞系統將信號從質膜傳遞到細胞核。

舉一個具體的例子來説，Ras蛋白可以激活MAP kinase信號模塊，MAP kinase是該通路中的最後一個激酶，即絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAP kinase）。在這個途徑中，MAP激酶被磷酸化並被一種叫做MAP激酶-激酶（MAP kinase kinase）的酶激活。這個蛋白質本身是由一種MAP激酶-激酶-激酶（MAP kinase kinasekinase）啓動的。而MAPKKK（MAP kinase kinasekinase）則由Ras蛋白激活。在MAP激酶級聯的末端，MAP激酶磷酸化各種效應蛋白，包括某些轉錄調節因子，改變它們控制基因轉錄的能力。這種基因表達模式的改變可能刺激細胞增殖、幫住細胞生存或誘導細胞分化。當然，確切的結果將取決於MAP最終激活了哪類基因以及細胞接受了哪些胞外信號。 ^[1] 

Ras蛋白的活性狀態對細胞的生長、分化、細胞骨架、蛋白質運輸和分泌等都具有影響，其活性則是通過與GTP或GDP的結合進行調節。

Ras的活性受兩個蛋白的控制,一個是鳥苷交換因子(guanine nucleotide exchange factor, GEF),它的作用是促使GDP從Ras蛋白上釋放出來,取而代之的是GTP,從而將Ras激活,GEF的活性受生長因子及其受體的影響。另一個控制Ras蛋白活性的是GTP酶激活蛋白(GTPase activating protein, GAP),存在於正常細胞中,主要作用是激活Ras蛋白的GTP酶，將結合在Ras蛋白上的GTP水解成GDP，成為失活型的 Ras蛋白—GDP。所以在正常情況下，Ras蛋白基本上都與GDP結合在一起，定位在細胞質膜內表面上。 ^[2] 

如果其發生突變，則不能正常完成其介導的信號轉導過程，相應的生理效應也受影響，最後生物體的生長、分化、物質運輸等都不能正常完成。甚至會導致細胞的癌變。

舉例來説：人類癌細胞中就發現了Ras基因的一種突變，這種突變使Ras蛋白的GTP水解酶活性失活，這就使得Ras蛋白不能自我失活，這就導致了細胞不受控制的增殖和癌症的發展。大約30%的人類癌症中含有Ras基因的這種激活突變。