CRAF在癌症进展中的作用：从分子机制到精准治疗

小药说药 · 公众号 · · 2025-04-07 06:36

正文

请到「今天看啥」查看全文

CRAF是一种75kDa的蛋白激酶，在哺乳动物组织中广泛表达。RAF蛋白家族共有三个保守区：CR1、CR2和CR3。CR1包含RAS结合结构域（RBD）和富含半胱氨酸的结构域（CRD），它们结合RAS。CR2结构域包含14-3-3蛋白相互作用结构域和一个重要的抑制性磷酸化位点（S259），该位点将CRAF维持在自动抑制状态。CR1和CR2位于CRAF的N-末端调控区。C末端CR3包含激酶结构域和14-3-3的额外结合位点（S621）。CR3中含有几个激活磷酸化位点，并被不同的激酶靶向以激活CRAF。

CRAF激酶活性的调节是一个复杂的过程，涉及几种蛋白-蛋白相互作用及其细胞定位和磷酸化状态的变化。在失活状态下，CRAF在细胞质中以单体、自动抑制状态存在。抑制状态由CRAF上的几个抑制性磷酸化位点维持：S43的磷酸化通过空间位阻阻断CRAF与RAS的结合，S233和S259的磷酸化将蛋白复合物14-3-3募集到CR2，阻止CRAF与质膜的结合。

在有丝分裂信号的下游，当RAS被激活时，它触发CRAF向质膜的募集，随后激活。RAS对RBD具有高亲和力，但CRAF激活需要RAS与CRD的额外相互作用。此外，CRD与质膜中的磷脂相互作用，有助于从抑制状态释放，并稳定与RAS的相互作用。在这个过程中，RAS从pS259置换14-3-3，使其可接近蛋白磷酸酶1（ PP1 ）和/或蛋白磷酸酶2A（ PP2A ），介导其去磷酸化。RAS结合还诱导CRAF的构象变化，释放N-端和C-端结构域之间的内部自抑制相互作用，促进CRAF的“开放”构象，并通过多种激酶促进C-端催化结构域中激活位点的磷酸化，包括S338、Y341、T491和S494。此外，CRAF活化还涉及二聚化。目前的证据表明，野生型RAF蛋白需要RAS和募集到质膜进行二聚化，一些致癌BRAF突变体在细胞质中以RAS独立和组成的方式与CRAF异二聚化。

- 03 -

CRAF的致癌作用

RAF1已被表征为人类致癌基因，CRAF蛋白的过度激活是上游信号蛋白（如RAS和生长因子受体）致癌激活肿瘤的常见特征。

CRAF的典型致癌作用是由MAPK通路信号传导介导的，这通常与其激酶活性和激活周期有关。许多研究已经证明CRAF在多种癌症背景下调节ERK磷酸化的能力。在这些情况下，CRAF最终通过下游激活pERK的许多促肿瘤靶点来促进癌症的发生和发展。除了这种典型途径外，CRAF还可以以不涉及其激酶活性的MAPK独立方式促进癌细胞的存活、增殖和迁移。

CRAF的激酶非依赖性作用首次在对Raf1敲除小鼠的研究中得到证实。CRAF在胚胎发生、血管形成和细胞存活过程中具有重要的激酶非依赖性作用。试验表明，CRAF在调节细胞凋亡中具有与MAPK通路无关的功能。CRAF可以转移到线粒体，在那里它磷酸化并失活促凋亡蛋白BAD。此外，CRAF可以直接结合并抑制促凋亡蛋白ASK-1和MST-2。CRAF还可以通过不同的机制调节细胞周期的进展。CRAF与肿瘤抑制因子RB相互作用并促进E2F的释放。CRAF还通过在G2/M转变期间在中心体和有丝分裂纺锤极与极光激酶a和极样激酶1（PLK1）的相互作用促进小鼠胚胎成纤维细胞和人类结直肠癌细胞系HCT116中的有丝分裂进展。