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小G蛋白，是具有GTP酶活性的一类蛋白，因其分子量只有20—30KD而得名。其家族成员在细胞信号通路中具有分子开关的功能，并参与调控许多生物学过程，尤其在癌症研究领域中发挥着重要的作用。今天就带大家一起来了解小G蛋白Rho亚家族中的重要成员——CDC42
 

图1. 使用Cytoskeleton Inc.的Rac/CDC42 激动剂 (Cat. # CN02)激活后的CDC42蛋白在HeLa细胞中表达

CDC42是一个21.3 kDa的小GTPase蛋白，由191个氨基酸编码，属于Ras超家族GTPase的Rho亚家族。通过选择性剪接产生两种亚型，其中亚型1是最常见的研究和普遍表达。相反，亚型2仅限于大脑(也被称为大脑亚型，CDC42b或G25K)，但已被选为“规范”序列。CDC42在active GTP绑定状态和inactive GTP绑定状态之间切换。该循环受其固有的GTPase活性及其与鸟嘌呤交换因子(GEF)的相互作用(GEF促进GDP交换GTP)和GTPase激活蛋白(gap)的调控，GTPase激活蛋白激活CDC42的GTP水解活性。CDC42通过c端香叶酰脂质修饰定位于膜; 然而，它可以与RhoGDI (Rho GDP -解离抑制剂)作为可溶性复合物结合，RhoGDI是调控CDC42激活的另一种手段。RhoGDIs通过将香叶酰部分从膜转移到GDI，在细胞质中隔离CDC42-GDP，并抑制其自发的GDP/GTP交换活性。 此外，CDC42可以被多种激酶磷酸化，从而调节其与RhoGDIs的相互作用。迄今为止，已经在哺乳动物中发现了70多个Rho GEF, 60个Rho gap和3个RhoGDIs，反映了这些类别蛋白质调控的复杂性。

CDC42的激活是通过刺激细胞表面受体和细胞粘附分子(包括酪氨酸激酶受体、异二聚体g蛋白偶联受体(GPCRs)、细胞因子受体、整合素和物理和化学胁迫)启动的信号级联的一部分。 经过GEF介导的核苷酸交换，GTP结合的CDC42可与多种下游效应蛋白相互作用，其中至少有23种已被鉴定。 推测的CDC42效应因子包括:p70 S6激酶、MLK2和MLK3、MEKK1和MEKK4、PAK1、PAK2、PAK3和PAK4、MRCKα和MRCKβ、ACK1和ACK2、PI3K、PLD、PLC-β2、WASP和N-WASP、MSE55和BORGs、IQGAP1和IQGAP2和 CIP4。
 
CDC42在多种依赖于肌动蛋白细胞骨架的细胞过程中发挥重要作用，如胞质分裂、吞噬、细胞迁移、形态发生、趋化、轴突引导、轴突成髓鞘、细胞内运输、基因转录、细胞周期调控和细胞命运决定等。 在细胞运动方面，CDC42通过与肌动蛋白结合蛋白(即成核因子)的相互作用，直接参与丝状足的形成)。 然而，CDC42在这些不同的细胞过程中的作用可能是细胞类型特异性的。在癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等多种致病过程中发现CDC42的失调.
 
CCDC42在癌症中的作用依赖于过度表达和/或过度激活，而不是激活突变。 CDC42通过其生理作用的缺陷或功能障碍促进癌症的发展。例如，CDC42介导的细胞内转运的改变——特别是通过调节EGF受体的加工和降解、细胞周期调节和生存、极性、迁移和转录控制与肿瘤发生相关。CDC42对癌症进展的贡献似乎是组织特异性的，因为CDC42似乎根据细胞环境具有促癌和抗癌特性。然而，在更多的细胞类型中，CDC42是一个促癌因子.与正常组织、睾丸肿瘤组织、头颈部鳞状细胞癌、黑色素瘤、结直肠癌和肝细胞癌相比，乳腺癌组织中CDC42蛋白水平显著升高。

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更多有关CDC42的相关信息请参考下方文献：
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