核糖体蛋白 L13A

RPL13A属于高度保守的L13核糖体蛋白家族，是60S核糖体亚基和成熟80S核糖体的组成部分。RPL13A 作为 γ-干扰素（IFNG; 147570 ）激活的翻译抑制剂（GAIT）复合物的一个组成部分具有核糖体外功能，其在炎症期间介导翻译沉默（Kour 等人的总结，2019 年）。

RPL13A 是 4 种内含子小核仁 RNA（snoRNA）的宿主基因：U32（SNORD32A）、U33（SNORD33）、U34（SNORD34）和 U35（SNORD35A）（Higa 等，1999）。

▼ 克隆与表达
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通过比较建模和结构分析，Das 等人（2013）在 203 个氨基酸的人类 RPL13A 蛋白中鉴定了 2 个潜在的 RNA 结合基序（氨基酸 53 到 75 和 169 到 179）。

通过序列分析，Kour 等人（2019）表明，除了进化上保守的 N 端球状结构域外，人类 RPL13A 还包含真核生物特异性 C 端延伸。N 端球状结构域和真核生物特异性 C 端结构域都包含假定的核定位信号（NLS）和 RNA 结合序列。

▼ 基因结构
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比嘉等人（1999）确定 RPL13A 基因包含 8 个外显子，跨度约为 4.2 kb。其启动子区具有 CREB （CREB1; 123810 ）结合位点、TATA 样序列和聚嘧啶束。基因组织和启动子特征在小鼠 Rpl13a 中是保守的。此外，启动子特征在 RPS11（ 180471 ）中是保守的，它在小鼠和人类中与 RPL13A 串联。小鼠和人类 RPL13A 基因的内含子 2、4、5 和 6 分别包含 U32（SNORD32A）、U33（SNORD33）、U34（SNORD34）和 U35（SNORD35A）小核仁 RNA（snoRNA）的基因。

▼ 测绘
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通过序列分析，Higa 等人（1999）确定 RPL13A 和 RPS11 基因在染色体 19q13.3 上相距约 4.6 kb。基因以相同的方向转录。Rpl13a 和 Rpl11 的串联排列在小鼠中是保守的，7 号染色体上的基因间隔约 1.6 kb。

▼ 基因功能
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Mukhopadhyay 等（2008）指出 RPL13A 的磷酸化对于 GAIT 复合物对炎症基因的翻译抑制至关重要。他们发现 IFN-γ 激活了激酶级联反应，其中 DAPK（DAPK1; 600831 ）激活了 ZIPK（DAPK3; 603289），然后在人 U937 细胞中磷酸化 RPL13A 的 ser77。DAPK-ZIPK 对 RPL13A 的磷酸化不仅是激活 RPL13A 和随后从核糖体中释放所必需的，也是 GAIT 介导的翻译沉默所必需的。GAIT 介导的翻译沉默然后靶向并抑制 DAPK 和 ZIPK 表达，使 RPL13A 返回到非磷酸化、无活性的形式。这种负反馈电路将细胞恢复到基础状态，允许随后通过重复刺激重新诱导 GAIT 目标转录物。

通过酵母 2-杂交筛选人类睾丸 cDNA 文库，Sato 等人（2011）鉴定RPS7（603658）和作为RPL13A SRY（480000）-interacting蛋白质。下拉测定证实 SRY 的 HMG 框是其与 RPS7 和 RPL13A 相互作用所必需的。在瞬时转染的 COS1 细胞中，SRY、RPS7 和 RPL13A 共定位于核斑点中。

贾等人（2012）发现氧化修饰的低密度脂蛋白（LDLox）通过选择性降解 RPL13A 并防止在人骨髓细胞中形成活性、成熟的 GAIT 复合物来抑制 GAIT 介导的翻译控制。RPL13A 的磷酸化是其被泛素化系统识别和降解所必需的。GAPDH（ 138400 ）通过与新释放的磷酸化 RPL13A 结合并保护其免受蛋白酶体降解，从而充当新释放的磷酸化 RPL13A 的分子伴侣。然而，LDLox S-亚硝基化的 GAPDH 使 GAPDH 的保护功能失活，导致磷酸化的 RPL13A 泛素化和降解以及 GAIT 复合物活性的丧失。

通过突变和梯度沉降分析，Das 等人（2013）发现人类 RPL13A 的 arg68 对其结合 rRNA 并整合到核糖体中是必不可少的。免疫荧光分析显示 RPL13A 在核糖体生物发生过程中与核仁素（NCL; 164035），但这种易位不足以掺入核糖体。RPL13A 与核仁蛋白结合或其易位到核仁中不需要 Arg68。RPL13A 在生物发生过程中被整合到 90S 前核糖体中，并且是 90S 前核糖体的有效 rRNA 甲基化所必需的。将 RPL13A 组装到 GAIT 复合物中不需要核糖体掺入，也不需要 IFN-γ 诱导的 RPL13A 在 ser77 磷酸化。相反，ser77 的磷酸化阻止了 RPL13A 在核糖体生物发生过程中掺入核糖体。

通过突变分析，Kour 等人（2019）在人 RPL13A 的真核生物特异性 C 端延伸中鉴定出相互排斥的氨基酸，这些氨基酸直接参与核糖体掺入和 GAIT 介导的翻译沉默。C 端延伸内预测的 NLS 中的突变影响 RPL13A 的核仁易位，但不影响核易位，表明 RPL13A 中存在多种复杂的核输入信号。

▼ 动物模型
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李等人（2016）生成 Rpl13a-snoless 小鼠，其中 Rpl13a 基因中的所有 4 个内含子 snoRNA 都被删除，但 Rpl13a 正常表达。纯合的 Rpl13a-snoless 小鼠出生时形态正常，孟德尔比率，可生育，并且没有明显的病理生理表型。然而，来自 Rpl13a-snoless 胚胎的成纤维细胞显示出减少的氧化应激反应。Rpl13a-snoless 小鼠具有改善的葡萄糖耐量和胰岛素分泌，这是由于响应葡萄糖挑战的胰岛胰岛素分泌增加所致。更大的胰岛胰岛素分泌是由于线粒体质子泄漏增强引起的 Rpl13a-snoless 胰岛中较低的活性氧。Rpl13a-snoless 小鼠对致糖尿病刺激的反应有所改善，这提供了 Rpl13a snoRNA 导致小鼠高血糖的证据。