We show that the specific subcellular distribution of H- and Nras guanosine triphosphate–binding proteins is generated by a constitutive de/reacylation cycle that operates on palmitoylated proteins, driving their rapid exchange between the plasma membrane (PM) and the Golgi apparatus. Depalmitoylation redistributes farnesylated Ras in all membranes, followed by repalmitoylation and trapping of Ras at the Golgi, from where it is redirected to the PM via the secretory pathway. This continuous cycle prevents Ras from nonspecific residence on endomembranes, thereby maintaining the specific intracellular compartmentalization. The de/reacylation cycle also initiates Ras activation at the Golgi by transport of PM-localized Ras guanosine triphosphate. Different de/repalmitoylation kinetics account for isoform-specific activation responses to growth factors.

Understanding household behavior and its macro consequences for society is pivotal for climate change adaptation. Yet, traditional policy decision-support models for nature–society systems oversimplify human behavior. Using original modeling ...Despite the growing calls to integrate realistic human behavior in sustainability science models, the representative rational agent prevails. This is especially problematic for climate change adaptation that relies on actions at various scales: from ...

A method is described for the convenient preparation of substantial quantities of nucleotide-free p21 or of 1:1 complexes with nucleotides other than GDP. The nucleotide-free protein has been used for kinetic studies of the binding of GDP and GTP, making use of the fluorescent analogues 3'-(methylanthraniloyl)-2'-deoxy-GDP and -GTP. Stopped-flow studies have led to the formulation of a two-step binding mechanism for both GDP and GTP, involving initial rapid but weak binding of the nucleotide followed by a relatively slow (10-20 s-1 at 25 degrees C; 3-5 s-1 at 5 degrees C) quasi-irreversible isomerization reaction. By use of a nonequilibrium competition method, guanosine and GMP have been shown to interact weakly but significantly with p21 (dissociation constants of 153 and 29 microM, respectively). The presence of guanosine or GMP at the active site of p21 leads to a marked stabilization of p21 against spontaneous denaturation when compared with the nucleotide- and nucleoside-free protein.

The X-ray structures of the guanine nucleotide binding domains (amino acids 1-166) of five mutants of the H-ras oncogene product p21 were determined. The mutations described are Gly-12----Arg, Gly-12----Val, Gln-61----His, Gln-61----Leu, which are all oncogenic, and the effector region mutant Asp-38----Glu. The resolutions of the crystal structures range from 2.0 to 2.6 A. Cellular and mutant p21 proteins are almost identical, and the only significant differences are seen in loop L4 and in the vicinity of the gamma-phosphate. For the Gly-12 mutants the larger side chains interfere with GTP binding and/or hydrolysis. Gln-61 in cellular p21 adopts a conformation where it is able to catalyze GTP hydrolysis. This conformation has not been found for the mutants of Gln-61. Furthermore, Leu-61 cannot activate the nucleophilic water because of the chemical nature of its side chain. The D38E mutation preserves its ability to bind GAP.