RAS 相关蛋白 RAB7； RAB7

HGNC 批准的基因符号：RAB7A

细胞遗传学位置：3q21.3 基因组坐标（GRCh38）：3:128,726,183-128,814,798（来自 NCBI）

▼ 说明

RAB7 是小 GTP 酶 RAB 家族的成员，是一种普遍表达的蛋白质，在调节内吞和自噬囊泡的转移、成熟和融合中发挥着至关重要的作用。RAB7 特异性控制早期内体向晚期内体/溶酶体系统的转变以及随后与目标囊泡相关的货物的降解。此外，自噬液泡与溶酶体的融合需要 RAB7 活性（McCray 等人总结，2010）。

▼ 克隆与表达

维泰利等人（1996） 通过用大鼠 Rab7 cDNA 筛选人胎盘 cDNA 文库，克隆了 RAB7 cDNA。RAB7 cDNA 编码 207 个氨基酸的蛋白质，其序列与小鼠、大鼠和狗 Rab7 的序列有 99% 的同一性，与酵母 Rab7 的序列有 61% 的同一性。Vitelli 等人使用 Northern blot 分析（1996）发现RAB7在所有检查的细胞系中均表达为1.7-和2.5-kb转录物，但细胞系之间RAB7 mRNA的总量存在很大差异。

▼ 基因功能

在使用反义 RNA 的研究中，Davies 等人（1997） 发现使用反义 RNA 下调 HeLa 细胞中的 RAB7 基因表达会诱导严重的细胞空泡化，类似于 Chediak-Higashi 综合征患者的成纤维细胞中观察到的表型（214500）。

埃丁格等人（2003） 发现，在生长因子存在的情况下，抑制哺乳动物 Rab7 对小鼠前 B 淋巴细胞中营养转运蛋白的表达没有影响。然而，在缺乏生长因子的细胞中，阻断 Rab7 功能会阻止葡萄糖和氨基酸转运蛋白从细胞表面的清除。当 Rab7 被抑制时，缺乏生长因子的细胞保持其线粒体膜电位，并表现出延长的、不依赖生长因子、依赖营养的细胞存活。作者得出结论，RAB7 通过限制细胞自主营养吸收而发挥促凋亡蛋白的作用。

逆转录酶是一种膜相关外壳复合物，在膜蛋白的内体到高尔基体修复中发挥作用。逆转录体由 2 个不同的子复合体组成，一个包含 VPS35（601501）、VPS29（606932） 和 VPS26（参见 605506）的货物选择性子复合体，以及一个分选连接蛋白 SNX1（601272） 和 SNX2（605929） 的子复合体，该子复合体具有管状结构内体膜。西曼等人（2009） 发现 VPS35/VPS29/VPS26 亚复合物与 RAB7 相互作用，并且需要 RAB7 来招募到内体。该子复合物与 GTP 锁定的 RAB7 突变体相互作用，但 GDP 锁定的 RAB7 突变体抑制 VPS26 招募到内体膜。HeLa 细胞中 RAB7 的敲低使 VPS26 和 VPS35 从膜重新分配到细胞质，并降低了膜蛋白从内体到高尔基体的修复效率。西曼等人。

黄等人（2018） 使用电子显微镜、结构照明显微镜和高空间和时间分辨率共聚焦活细胞成像确定了线粒体-溶酶体膜接触位点的形成和调节。线粒体-溶酶体接触在健康的未经处理的细胞中动态形成，与被靶向溶酶体降解的受损线粒体不同。活性 GTP 结合的溶酶体 RAB7 促进了接触形成，而 FIS1（609003） 将 RAB7 GTP 酶激活蛋白 TBC1D15（612662） 募集到线粒体以驱动 RAB7 GTP 水解，从而释放接触，从而介导接触解链。在功能上，溶酶体接触标记线粒体裂变的位点，允许溶酶体调节线粒体网络，而相反，线粒体接触通过 TBC1D15 调节溶酶体 RAB7 水解。黄等人（2018） 得出结论，线粒体-溶酶体接触因此允许线粒体和溶酶体动力学的双向调节。

Yan 等人在 HEK293 细胞中使用邻近依赖性生物素化方法，然后进行免疫沉淀分析（2022） 确定 C5ORF51（RIMOC1; 620266） 是线粒体自噬过程中 RAB7A 的相互作用伙伴。作为 MON1（参见 611464）-CCZ1 复合物（一种 RAB7A 鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF））的组成部分，C5ORF51 与 GDP 结合的 RAB7A 相互作用，并在线粒体自噬过程中线粒体去极化后促进其与 MON1-CCZ1 GEF 复合物的相互作用。HeLa 细胞中的敲低分析表明，C5ORF51 是线粒体自噬期间清除去极化线粒体所必需的。C5ORF51 不是线粒体自噬过程中晚期内吞转移或溶酶体活性所必需的，而是 RAB7A 易位至去极化线粒体以及 ATG9A（612204） 囊泡募集至去极化线粒体所必需的。此外，

▼ 生化特征

晶体结构

拉克等人（2004） 报道了与单异戊二烯化或 C 端截短的 RAB7 复合的 REP1（300390） 的晶体结构。该结构揭示了 RAB7 通过涉及开关 1 和 2 区域的扩展接口与 REP1 的 RAB 结合平台相互作用。REP1 分子的 C 末端充当移动盖，覆盖 REP1 表面上的保守疏水斑块，该斑块在复合物中与 RAB 蛋白的 C 末端协调。

麦克雷等人（2010） 展示了 GTP 结合的 L129F 突变体 Rab7（602298.0001） 的 2.8 埃晶体结构，揭示了核苷酸结合口袋的改变，预计会改变 GTP 结合。生化分析表明，Rab7 中与疾病相关的突变不会导致内在的 GTP 酶缺陷，但允许不受调节的核苷酸交换，从而导致过度激活和不依赖于水解的失活。与增强的活性一致，突变体 Rab7 显示出与效应蛋白子集的相互作用显着增强。动态成像表明突变体 Rab7 异常保留在靶膜上。然而，突变体 Rab7 的激活增加被不受调节的、不依赖于 GTP 水解的膜循环所抵消。疾病突变能够挽救 GTP 酶缺陷突变体的膜循环。作者得出的结论是，疾病突变使 Rab7 与通常由调节蛋白施加的空间和时间控制脱钩，并不是通过获得新的毒性功能来引起疾病，而是通过对天然 Rab7 活性的错误调节来引起疾病。

▼ 测绘

戴维斯等人（1997） 通过体细胞杂交 DNA 的 PCR 分析将 RAB7 基因定位到 3 号染色体。巴博萨等人（1995） 通过亚种间回交分析将小鼠 Rab7 基因定位到染色体 9。

Kashuba 等人利用荧光原位杂交和体细胞杂交分析（1997） 将 RAB7 基因定位到 3q21。

▼ 分子遗传学

周围神经系统的遗传性神经病表现出相当大的临床和遗传异质性。某些类型的溃疡性神经病的特点是明显的感觉丧失，通常并发严重感染、关节病和截肢。Kwon 等人将一种常染色体显性溃疡性毁损性神经病，Charcot-Marie-Tooth 2B 型（CMT2B；600882）或遗传性运动和感觉神经病 IIB 型对应到 3q13-q22（1995）。范霍文等人（2003）证明RAB7基因中有2个错义突变（L129F, 602298.0001; V162M, 602298.0002），导致3个大家庭和3名有阳性家族史的患者出现CMT2B表型。RAB7 直系同源物的比对表明，两种错义突变都针对高度保守的氨基酸残基。范霍文等人。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 腓骨肌萎缩症，轴突，2B 型
RAB7，LEU129PHE

Verhoeven 等人在 2 个奥地利家庭和一名有阳性家族史的奥地利患者中进行了研究（2003） 发现 CMT2B（600882） 与 RAB7 基因外显子 3 中的 385C-T 转变相关，导致 leu129 到 phe（L129F） 错义氨基酸变化。最初认为这两个奥地利家庭没有血缘关系，并由 Auer-Grumbach 等人报道（2000） 作为 CMT140 和 Auer-Grumbach 等人（2000） 为 CMT126。然而，Verhoeven 等人（2003） 确定 CMT126 的一个小分支与 CMT140 相关。在 CMT140 的受影响成员和 CMT126 小分支的受影响成员中发现了 L129F 突变；CMT126 的其余受影响成员没有 RAB7 突变，通过连锁分析从 CMT2B 基因座中排除，表明遗传异质性。那些确实具有 L129F 突变的 CMT126 成员具有与 CMT140 突变相同的单倍型，表明有密切的家族关系。在CMT126中，L129F突变的患者与无L129F突变的患者之间没有检测到神经学和电生理学结果的明显差异，只是L129F突变的分支的表型更严重，包括溃疡和截肢的发生。具有 CMT2B 家族史且具有 L129F 突变的奥地利单一患者也与其他 2 个奥地利家庭的受影响成员共享相关的单倍型，这表明创始人效应。具有L129F突变的患者和不具有L129F突变的患者在神经学和电生理学方面没有发现明显差异，只是具有L129F突变的分支的表型更严重，包括溃疡和截肢的发生。具有 CMT2B 家族史且具有 L129F 突变的奥地利单一患者也与其他 2 个奥地利家庭的受影响成员共享相关的单倍型，这表明创始人效应。具有L129F突变的患者和不具有L129F突变的患者在神经学和电生理学方面没有发现明显差异，只是具有L129F突变的分支的表型更严重，包括溃疡和截肢的发生。具有 CMT2B 家族史且具有 L129F 突变的奥地利单一患者也与其他 2 个奥地利家庭的受影响成员共享相关的单倍型，这表明创始人效应。

.0002 腓骨肌萎缩症，轴突，2B 型
RAB7，VAL162MET

在两个不相关的家庭中，Verhoeven 等人（2003） 观察到 RAB7 基因外显子 4 中的 484G-A 转变（val162 到 met；V162M）是 CMT2B 的原因（600882）。Verhoeven 等人在一名奥地利患者和一名比利时 CMT2B 患者中进行了研究（2003） 发现了 V162M 突变，但这些患者不具有相同的疾病单倍型，并且与发现该突变的苏格兰和美国家庭没有关系。

.0003 腓骨肌萎缩症，轴突，2B 型
RAB7，ASN161THR

在 CMT2B（600882） 患者中，Houlden 等人（2004） 在 RAB7 基因的外显子 4 中发现了杂合的 A 到 C 的颠换，导致该蛋白质的高度保守区域出现 asn161 到 thr（N161T） 的取代。在未受影响的兄弟或 200 条对照染色体中未发现 N161T 突变。患者腓肠神经活检显示 Rab 相互作用溶酶体蛋白（RILP；607848）（RAB7 的效应子）的免疫染色显着减少，提示可能的致病机制。

.0004 腓骨肌萎缩症，轴突，2B 型
RAB7，LYS157ASN

Meggouh 等人在一名患有 CMT2B（600882） 的 32 岁男性中（2006） 鉴定了 RAB7 基因外显子 4 中的从头杂合 471G-C 颠换，导致 lys157 到 asn（K157N） 取代。他在 12 岁时出现脚部感觉减退，导致轻微受伤。32，步态蹒跚，小腿和手部肌肉萎缩，足弓高，爪状趾，下肢感觉减退。

西曼等人（2009） 发现带有 K157N 突变的 RAB7 与货物选择性逆转录体亚复合体相互作用较弱，并减少了逆转录体亚基 VPS26（605506） 与膜的关联。