G蛋白等分子在内毒素信号转导效应中影响其基因的表达

在内毒素信号转导效应中，其他因素也会影响其基因的表达，如G蛋白和小G蛋白Ran-GTPase的参与，其中该LPS/Ran基因的突变能导致内毒素耐受现象。当用百日咳毒素（pertusis toxin）使巨噬细胞G蛋白Gi的近C端的Cys残基发生核糖基化时，修饰后的Gi不对受体介导的信号作出反应而处于持久失活状态，此时用内毒素进行刺激可显著降低细胞因子的合成和分泌。可见，G蛋白也参与了机体对内毒素反应的调节。

lps基因位点区域也编码Ran/TC4蛋白质，Ran/TC4蛋白质是一种GTP酶，Ran/TC4的命名是因为与畸胎瘤（tetracarcinoma）中 Ras家族的第四结构域同源，该酶对细胞核进行物质转运非常重要，即具有核转运（nuclear transport）功能。

Ran家族为G蛋白超家族中的一个家族，在核内外物质转运起着重要性作用。G蛋白，即鸟苷三磷酸结合蛋白，作为一个蛋白质家族，其中包含大量结构和功能极为相似的成员，在细胞信号转导过程中起着偶联膜受体和效应器的中介作用。它与GTP结合时为活化状态，与GDP结合时为失活状态。根据其分子大小和结构的不同，通常分为两大类：①异源性三聚体G蛋白（heterotrimeric GTP binding protein），由A、B、C三类亚基组成，相对分子质量约为100000，简称为G蛋白。②单链的小分子G蛋白，通常称为小G蛋白（small G-protein），相对分子质量在20000~30000之间。

小G蛋白家族的分类（哺乳动物）可以分为Ras （H-Ras、K-Ras、N-Ras 等）、Rho（RhoA、RhoB、RhoC，RhoG等）、Rab（Rab1，Rab2，Rab3，Rab4等）、Alf、Ran等。

Ran为 Ras样核蛋白（Ras-like nuclear protein），是一种小分子鸟嘌呤核苷三磷酸酶（GTPase），核内含量丰富。Ran是胞核和胞质进行大分子物质交换所必需的物质。Ran家族由诸多成员组成，包括Ran-GTP（GTP-bound Ran）、Ran-GDP（GDP-bound Ran）、Ran-GEF1（Ran-GTP-exchange factor 1）、Ran-BP1 （Ran-binding protein-1），Ran-BP2、Ran-GAP（Ran-GTP-activating protein）等。

Ran GTPase是小G蛋白家族的成员，可水解GTP为GDP，释放出能量，参与Ran的生物学作用如核转运（nuclear transport）、微管星体形成、纺锤体装配等。小G蛋白一般只有一个亚单位，为单聚体蛋白。GTP酶的活性也需其他因子调节，其功能与信号的传递、细胞生长分化、蛋白质合成、合成后加工及物质转运等有密切关系。当细胞处于稳定状态时，Ran蛋白主要存在于细胞核内。小相对分子质量物质自由进出胞核内，可以通过核孔复合物（nuclear pore complex，NPC）自由弥散作用完成物质交换。

相反，相对分子质量大于40000的大分子物质转位需通过核孔复合物进行主动运输，该过程需要消耗能量，并具有分子选择性的特点。NPC的相对分子质量大约为124×106，跨越核膜，由100余种不同多肽所组成，这些多肽统称之为核孔蛋白（nucleoporin）。核蛋白输入受体（nuclearprotein import receptor），包括输入蛋白α（importin-α）和转运蛋白（transportin）；衔接蛋白包括输入蛋白β（importin $）和 snurportin、RP1-α。

输入蛋白α核定位序列（nuclearlocation sequence，NLS），结合结构域（NLS-binding domain）通过其中一个核定位序列来识别和结合蛋白质，结合的蛋白质随输入蛋白α一起进入核内。带有NLS结构蛋白（NLS-bearing protein）的转位需要通过Ran的GTP酶与importin-α共同作用才能够实现。核孔复合物停泊在NLS结构上，需通过importin β与伸到胞质的其他核孔蛋白或纤维相互作用才能完成。Ran的GTP酶可由胞质内的 RanGAP（Ran GTPase activating protein）分子激活并调节其活性。Ran-GTPase中的 GTP可以被RCC1（regulator ofchromosome condensation）所置换，改变其活性，而RCC1仅存在于细胞核内。所以，RanGTPase主要在核内发挥效应。目前对核蛋白输出和RNA的核输出所知甚少，估计可能是通过上述类似途径进行的。

Ran-GDP和Ran-GTP在胞质和胞核之间循环，伴随蛋白转输。除此之外还有其他功能：如最近发现，Ran GTPase在细胞有丝分裂过程起着重要作用，因为Ran-结合蛋白（Ran binding protein，Ran-BP），如 RanBPM（Ran binding protein in microtubule organ-ziting center）定位在中心体上，而中心体是有丝分裂纺锤体的生长点。体外使用非洲爪蟾属的未受精卵细胞系统检验发现，Ran 在不同形式的纺锤体形成中发挥作用。抗RCC1抗体（RCC1为 Ran GTP中GTP置换因子）能阻止微管星体和纺锤体形成，若加入大量Ran GTP可恢复上述结构组装。