Rap1

Rap1 (Ras-proximate-1 o proteína relacionada con Ras 1) es una pequeña GTPasa, compuesta por pequeñas proteínas citosólicas que actúan como interruptores celulares y son vitales para la transducción de señales eficaz. Existen dos isoformas de la proteína Rap1, cada una codificada por un gen distinto: RAP1A y RAP1B. Rap1 pertenece a la familia de proteínas relacionadas con Ras.

Las GTPasas son inactivas cuando se unen a GDP y se activan al unirse a GTP. Las proteínas activadoras de GTPasas (GAP) y los factores de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF) regulan las GTPasas pequeñas: las GAP promueven la forma unida a GDP (inactiva) y los GEF la forma unida a GTP (activa). Al unirse a GTP, las GTPasas pequeñas regulan numerosos procesos celulares. Estas proteínas se dividen en familias según su estructura proteica, y la más estudiada es la superfamilia Ras, de la cual Rap1 forma parte. Mientras que Ras es conocida por su papel en la proliferación y supervivencia celular, Rap1 participa principalmente en la adhesión celular y la formación de uniones celulares. Ras y Rap están reguladas por diferentes conjuntos de factores de intercambio de nucleótidos de guanina y proteínas activadoras de GTPasas, lo que proporciona un nivel de especificidad.La identificación de las proteínas efectoras Rap1 ha proporcionado información importante sobre los mecanismos mediante los cuales Rap1 regula la señalización del receptor de células T (TCR) a las integrinas. Un constructo Rap1 constitutivamente activo, Rap1G12V, se utilizó como cebo en un cribado de dos híbridos en levadura para identificar RAPL como una proteína de unión a Rap1.La sobreexpresión de RAPL potencia la agrupación y la adhesión de LFA-1, y los linfocitos y células dendríticas deficientes en RAPL presentan una adhesión y migración deficientes. RAPL también es una proteína asociada a la integrina, ya que se polariza hacia la sinapsis inmunológica tras la estimulación antigénica de los linfocitos T, se colocaliza con LFA-1 tras la estimulación con TCR o quimiocinas, y coinmunoprecipita con LFA-1 de forma dependiente de Rap1 (108). Esta interacción entre RAPL y LFA-1 depende de los residuos de lisina en las posiciones 1097 y 1099 de la región yuxtamembrana del dominio citoplasmático de la subunidad αL. Esta es una región funcionalmente significativa del dominio citoplasmático αL, ya que la deleción del motivo GFFKR adyacente da lugar a una integrina LFA-1 constitutivamente activa (124, 125). Si bien las lisinas 1097 y 1099 son cruciales para la activación de LFA-1 dependiente de Rap1, el dominio citoplasmático de la subunidad β2 parece ser prescindible para la activación de LFA-1 por Rap1 (126). La mutación de estos residuos de lisina a alanina afecta la capacidad de LFA-1 para redistribuirse hacia el borde delantero, inducida por la activación de Rap1 o la sobreexpresión de RAPL. Dado que RAPL se localiza correctamente en el borde delantero en las células que expresan esta LFA-1 mutante, este hallazgo sugiere que RAPL podría desempeñar un papel crucial en la localización de LFA-1 en regiones específicas de la membrana plasmática. En los linfocitos T, el adaptador celular inmunitario SKAP1 acopla el TCR a la formación de un complejo entre Rap1 y RapL para la adhesión de los linfocitos T.La serina-treonina quinasa Mst1, miembro de una familia de quinasas homólogas a la quinasa Ste20 en levaduras, se ha identificado recientemente como un efector de RAPL. La activación de Mst1 mediada por TCR depende de RAPL, y la adhesión a ICAM-1 mediada por TCR y la formación de conjugados dependientes de antígenos se ven afectadas tras la inhibición de la expresión de Mst1 mediada por ARNi. Si bien se ha demostrado que Rap1 y RAPL regulan tanto la afinidad como la agrupación de LFA-1, la sobreexpresión de Mst1 solo potencia la agrupación de LFA-1. Este hallazgo sugiere que la agrupación de LFA-1 es crucial para la señalización de TCR a las integrinas, mediada por Rap1. También implica la existencia de mecanismos independientes de Mst1 mediante los cuales Rap1 regula la afinidad de LFA-1.Una característica destacada de Rap1 y las proteínas de señalización asociadas a Rap1, PKD, RAPL y Mst1, es su localización en las membranas donde se encuentran las integrinas. Esto proporciona un mecanismo por el cual Rap1 puede actuar directamente sobre las integrinas y modular su afinidad y/o agrupamiento. Se ha propuesto que PKD, RAPL y Mst1 también intervienen en el movimiento de receptores a la membrana plasmática. La regulación del transporte vesicular dependiente de PKD requiere la actividad de la quinasa de PKD, mientras que la regulación de la señalización del TCR a las integrinas dependiente de PKD no parece requerir la actividad de la quinasa de PKD. Por lo tanto, la PKD podría desempeñar un papel específico en la regulación de las integrinas dependiente de Rap1. Por ejemplo, la asociación de Rap1 con C3G, dependiente de PKD, sugiere que la PKD podría ser crucial para la localización de Rap1 no solo con integrinas, sino también con GEF de Rap1. Por lo tanto, la interacción PKD–Rap1 puede ser fundamental para la activación posterior de Rap1 y la activación de efectores posteriores como RAPL y Mst1.Un efector adicional de Rap1 proporciona un vínculo entre Rap1 y el citoesqueleto de actina. RIAM (molécula adaptadora que interactúa con Rap1 y GTP) es una proteína adaptadora ampliamente expresada que contiene un dominio similar a RA (asociación Ras), un dominio PH y varias secuencias ricas en prolina. Al igual que RAPL, RIAM interactúa preferentemente con Rap1 activo, y su sobreexpresión mejora la adhesión mediada por integrinas. Además, la inhibición de RIAM inhibe la adhesión inducida por Rap1 activo e inhibe la localización de Rap1 activo en la membrana plasmática. La capacidad de RIAM para asociarse con profilina, proteínas Ena/VASP y talina sugiere que promueve la activación de integrinas dependiente de Rap1 a través de sus efectos sobre el citoesqueleto de actina, en particular la interacción de la talina con las colas citoplasmáticas de las integrinas. Dado el papel conocido de la talina en la regulación de la afinidad por las integrinas, RIAM podría proporcionar un mecanismo independiente de Mst1 mediante el cual Rap1 regula la afinidad por las integrinas.