細胞内のアクチン細胞骨格と微小管はダイナミックに変化するが，その制御の中心的な役割を担っているのがRhoファミリー低分子量Gタンパク質である．哺乳類ではRhoファミリータンパク質は約20存在するが，これらのうちで特にRhoA, Rac1, Cdc42についての研究が進んでいる．これらはいずれも，細胞外のシグナル分子とそれらの受容体により活性化されたGDP/GTP交換因子（GEF）が作用して活性化される．すなわち，GDPを結合した不活性化状態からGTPを結合した活性化状態に変換される．活性化されたRhoファミリータンパク質は，標的タンパク質（エフェクタータンパク質）に結合して作用を現す．またGTPを結合したRhoファミリータンパク質にGTPase活性化タンパク質（GAP）が作用すると，GTPase活性が促進されてGTPを加水分解し，GDPを結合した不活性化状態にもどる． 　Cdc42は標的タンパク質のmDia2やN-WASPを介して，束状のアクチン線維を形成し，糸状仮足（filopodia）の形成を引き起こす．またRac1は標的タンパク質のWAVE複合体を介して，枝分かれしたアクチン線維のネットワークを形成し，葉状仮足（lamellipodia）の形成に働いている．RhoAは標的タンパク質のmDia1を介してアクチン線維を形成し，またROCK（Rhoキナーゼ）を介してアクチン・ミオシン相互作用を引き起こす．これによりストレスファイバーとフォーカルアドヒージョン（接着斑）の形成がもたらされる．走化性因子に向かって細胞が遊走する場合には，細胞前方（先導端）に形成される糸状仮足が走化性因子を含む細胞周辺の環境を探り，また葉状仮足が細胞体の移動に働く．さらにストレスファイバーが細胞後方（尾部）の退縮に働く．こうしてCdc42, Rac1, RhoAが時空的に協調して働くことにより，細胞遊走がもたらされる． 　遊走している細胞は前方が広がった扇状の形態をとる．このような細胞では，核の前方に微小管形成中心（MTOC）が配置して，そこから微小管が伸長・短縮している（動的不安定性）．微小管が伸長するプラス端は細胞前方に配向し，アクチン線維やフォーカルアドヒージョンに結合すると安定化する．Cdc42とRac1は標的タンパク質のPar6, IQGAP1, PAKを介して，核前方へのMTOCの配置，および微小管の安定化や細胞膜への結合に働く．またRhoAもmDia1, mDia2を介して微小管の安定化に働く．このようにCdc42, Rac1, RhoAは遊走細胞の極性（方向性）の形成にもかかわっている．

参考文献

(1) 渡邊晴子，高野和儀，遠藤　剛 (2006) 蛋白質 核酸 酵素　増刊「細胞骨格と接着」，51, 683-692.

(2) Jaffe, A.B., Hall, A. (2005) Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 21, 247-269.

(3) Rottner, K., Stradal, T.E. (2011) Curr. Opin. Cell Biol. 23, 569-578.