P63000 (RAC1_HUMAN) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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May 1, 2013.
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| Protein names | Recommended name: Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 Alternative name(s): Cell migration-inducing gene 5 protein Ras-like protein TC25 p21-Rac1 | ||||||
| Gene names |
| ||||||
| Organism | Homo sapiens (Human) [Reference proteome] | ||||||
| Taxonomic identifier | 9606 [NCBI] | ||||||
| Taxonomic lineage | Eukaryota › Metazoa › Chordata › Craniata › Vertebrata › Euteleostomi › Mammalia › Eutheria › Euarchontoglires › Primates › Haplorrhini › Catarrhini › Hominidae › Homo![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 192 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Sequence processing | The displayed sequence is further processed into a mature form. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Plasma membrane-associated small GTPase which cycles between active GTP-bound and inactive GDP-bound states. In its active state, binds to a variety of effector proteins to regulate cellular responses such as secretory processes, phagocytosis of apoptotic cells, epithelial cell polarization and growth-factor induced formation of membrane ruffles. Rac1 p21/rho GDI heterodimer is the active component of the cytosolic factor sigma 1, which is involved in stimulation of the NADPH oxidase activity in macrophages By similarity. Essential for the SPATA13-mediated regulation of cell migration and adhesion assembly and disassembly. Stimulates PKN2 kinase activity. In concert with RAB7A, plays a role in regulating the formation of RBs (ruffled borders) in osteoclasts. In glioma cells, promotes cell migration and invasion. Ref.13 Ref.15 Ref.35 Ref.37 Ref.41 Isoform B has an accelerated GEF-independent GDP/GTP exchange and an impaired GTP hydrolysis, which is restored partially by GTPase-activating proteins. It is able to bind to the GTPase-binding domain of PAK but not full-length PAK in a GTP-dependent manner, suggesting that the insertion does not completely abolish effector interaction. Ref.13 Ref.15 Ref.35 Ref.37 Ref.41 |
| Enzyme regulation | Regulated by guanine nucleotide exchange factors (GEFs) which promote the exchange of bound GDP for free GTP, GTPase activating proteins (GAPs) which increase the GTP hydrolysis activity, and GDP dissociation inhibitors which inhibit the dissociation of the nucleotide from the GTPase. GTP hydrolysis is stimulated by ARHGAP30. Ref.44 |
| Subunit structure | Interacts with NISCH. Interacts with PIP5K1A. Interacts with the GTP-bound form of RAB7A. Interacts with SRGAP2. Interacts with CYFIP1/SRA-1. Interacts with PLXNB3. Interacts with ARHGDIA; the interaction is induced by SEMA5A and mediated through PLXNB3 By similarity. Interacts (GTP-bound form preferentially) with PKN2 (via the REM repeats); the interaction stimulates autophosphorylation and phosphorylation of PKN2. Interacts with the GEF proteins PREX1, RASGRF2, DOCK1, DOCK2 and DOCK7, which promote the exchange between GDP and GTP, and therefore activate it. Interacts with PARD6A, PARD6B and PARD6G in a GTP-dependent manner. Part of a quaternary complex containing PARD3, some PARD6 protein (PARD6A, PARD6B or PARD6G) and some atypical PKC protein (PRKCI or PRKCZ), which plays a central role in epithelial cell polarization. Found in a trimeric complex composed of DOCK1 and ELMO1, which plays a central role in phagocytosis of apoptotic cells. Interacts with RALBP1 via its effector domain. Interacts with PLXNB1. Probably found in a ternary complex composed of DSCAM, PAK1 and RAC1. Interacts with DSCAM; the interaction requires PAK1. Part of a complex with MAP2K3, MAP3K3, CCM2 and DEF6. Interacts with BAIAP2, BAIAP2L1 and DEF6. Interacts with Y.pseudotuberculosis YPKA and PLCB2. Interacts with NOXA1. Interacts with ARHGEF2. Interacts with TBC1D2. Interacts with UNKL. Interacts with USP6. Interacts with SPATA13. Interacts with ARHGEF16; mediates activation of RAC1 by EPHA2. Interacts with ITGB4. Interacts with S100A8 and calprotectin (S100A8/9). Ref.14 Ref.15 Ref.16 Ref.17 Ref.18 Ref.19 Ref.20 Ref.21 Ref.23 Ref.24 Ref.25 Ref.26 Ref.27 Ref.29 Ref.30 Ref.31 Ref.32 Ref.36 Ref.37 Ref.40 Ref.42 Ref.46 |
| Subcellular location | Cell membrane; Lipid-anchor; Cytoplasmic side By similarity. Melanosome. Cytoplasm By similarity. Note: Inner surface of plasma membrane possibly with attachment requiring prenylation of the C-terminal cysteine By similarity. Identified by mass spectrometry in melanosome fractions from stage I to stage IV. Found in the ruffled border (a late endosomal-like compartment in the plasma membrane) of bone-resorbing osteoclasts By similarity. Ref.28 |
| Tissue specificity | Isoform B is predominantly identified in skin and epithelial tissues from the intestinal tract. Its expression is elevated in colorectal tumors at various stages of neoplastic progression, as compared to their respective adjacent tissues. |
| Domain | The effector region mediates interaction with DEF6. Ref.30 |
| Post-translational modification | AMPylation at Tyr-32 and Thr-35 are mediated by bacterial enzymes in case of infection by H.somnus and V.parahaemolyticus, respectively. AMPylation occurs in the effector region and leads to inactivation of the GTPase activity by preventing the interaction with downstream effectors, thereby inhibiting actin assembly in infected cells. It is unclear whether some human enzyme mediates AMPylation; FICD has such ability in vitro but additional experiments remain to be done to confirm results in vivo. GTP-bound active form is ubiquitinated by HACE1, leading to its degradation by the proteasome. |
| Sequence similarities | Belongs to the small GTPase superfamily. Rho family. |
| Sequence caution | The sequence AAZ80485.1 differs from that shown. Reason: Erroneous initiation. Translation N-terminally extended. |
Ontologies
Binary interactions
With | Entry | #Exp. | IntAct | Notes |
|---|---|---|---|---|
| ARFIP2 | P53365 | 9 | EBI-413628,EBI-638194 | |
| BAIAP2 | Q9UQB8 | 4 | EBI-413628,EBI-525456 | |
| DOCK1 | Q14185 | 8 | EBI-413628,EBI-446740 | |
| LRRK2 | Q5S007 | 5 | EBI-413628,EBI-5323863 | |
| NCF2 | P19878 | 2 | EBI-413628,EBI-489611 | |
| PAK1 | Q13153 | 8 | EBI-413628,EBI-1307 | |
| PAK3 | O75914 | 2 | EBI-413628,EBI-3389553 | |
| PARD6A | Q9NPB6 | 2 | EBI-413628,EBI-81876 | |
| PARD6B | Q9BYG5 | 3 | EBI-413628,EBI-295391 | |
| PARD6G | Q9BYG4 | 2 | EBI-413628,EBI-295417 | |
| PRKCI | P41743 | 3 | EBI-413628,EBI-286199 |
Alternative products
| This entry describes 2 isoforms produced by alternative splicing. [Align] [Select] | ||||||
| Isoform A (identifier: P63000-1) Also known as: Rac1A; This isoform has been chosen as the 'canonical' sequence. All positional information in this entry refers to it. This is also the sequence that appears in the downloadable versions of the entry. | ||||||
| Isoform B (identifier: P63000-2) Also known as: Rac1B; Rac1ins; The sequence of this isoform differs from the canonical sequence as follows: 75-75: T → TVGETYGKDITSRGKDKPIA | ||||||
| Note: Contains a phosphoserine at position 71. |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chain | 1 – 189 | 189 | Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 | PRO_0000042036 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propeptide | 190 – 192 | 3 | Removed in mature form By similarity | PRO_0000042037 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 10 – 17 | 8 | GTP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 57 – 61 | 5 | GTP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 115 – 118 | 4 | GTP By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Motif | 32 – 40 | 9 | Effector region Potential | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amino acid modifications | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 32 | 1 | O-AMP-tyrosine; by Haemophilus IbpA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 35 | 1 | O-AMP-threonine; by Vibrio VopS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 39 | 1 | ADP-ribosylasparagine; by botulinum toxin By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 189 | 1 | Cysteine methyl ester | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lipidation | 189 | 1 | S-geranylgeranyl cysteine Ref.12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cross-link | 147 | Glycyl lysine isopeptide (Lys-Gly) (interchain with G-Cter in ubiquitin) Ref.33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural variations | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Alternative sequence | 75 | 1 | T → TVGETYGKDITSRGKDKPIA in isoform B. | VSP_005710 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 26 | 1 | N → D. Corresponds to variant rs5830 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014540 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 28 | 1 | F → L. Corresponds to variant rs5832 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014541 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 59 | 1 | A → T. Corresponds to variant rs5837 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014542 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 63 | 1 | D → G. Corresponds to variant rs5831 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014543 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 93 | 1 | V → G. Corresponds to variant rs5826 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014545 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 93 | 1 | V → I. Corresponds to variant rs5825 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014544 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 108 | 1 | T → I. Corresponds to variant rs5838 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014546 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 130 | 1 | K → R. Corresponds to variant rs5828 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014547 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 133 | 1 | K → E. Corresponds to variant rs5835 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014548 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 135 | 1 | T → I. Ref.7 Corresponds to variant rs11540455 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_033303 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 180 | 1 | P → S. Corresponds to variant rs16063 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014549 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural variant | 182 | 1 | V → E. Corresponds to variant rs5836 [ dbSNP | Ensembl ]. | VAR_014550 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 12 | 1 | G → V: Constitutively active. Interacts with PARD6 proteins. Ref.21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 17 | 1 | T → N: Constitutively inactivated. Abolishes interaction with PARD6 proteins. Ref.21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 32 | 1 | Y → F: Abolishes AMPylation by Haemophilus IbpA. Ref.38 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 35 | 1 | T → A: Abolishes AMPylation by Vibrio VopS. Ref.39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 37 | 1 | F → A: Strongly reduced interaction with PLCB2. Ref.56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 56 | 1 | W → A: Strongly reduced interaction with PLCB2. Ref.56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 61 | 1 | Q → L: Constitutively active. Interacts with PARD6 proteins. Ref.18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 67 | 1 | L → A: Strongly reduced interaction with PLCB2. Ref.56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 70 | 1 | L → A: Strongly reduced interaction with PLCB2. Ref.56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sequence conflict | 192 | 1 | Missing in AAA36544. Ref.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 2 – 9 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 12 – 14 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 16 – 25 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 31 – 36 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 39 – 46 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 49 – 56 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 62 – 64 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 65 – 67 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 68 – 71 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 76 – 83 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 87 – 95 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 97 – 104 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 106 – 108 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 110 – 115 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 117 – 120 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 123 – 131 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 139 – 148 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 152 – 156 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 159 – 161 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 165 – 176 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||||||||
References
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