菱形域包含 1； RHBDD1

菱形相关蛋白 4；RRP4
菱形样蛋白 4；RHBDL4

HGNC 批准的基因符号：RHBDD1

细胞遗传学位置：2q36.3 基因组坐标（GRCh38）：2:226,800,159-226,999,210（来自 NCBI）

▼ 说明

RHBDD1 属于膜内丝氨酸蛋白酶的菱形家族（Lemberg 和 Freeman，2007）。RHBDD1 定位于内质网（ER），并在具有不稳定跨膜螺旋的新生膜蛋白的 ER 相关降解中发挥作用（Fleig et al., 2012）。

▼ 克隆与表达

通过数据库分析，Lemberg 和 Freeman（2007）鉴定出了人类 RHBDD1，他们将其称为 RHBDL4。RHBDL4 具有分泌酶 B 型酶的特征，具有 6 个跨膜结构域、胞质 N 和 C 末端，以及保守 GxSxxxF 基序内的催化丝氨酸。它还具有可能的线粒体靶向信号。在所有脊索动物基因组以及拟南芥和水稻中都检测到了 RHBDL4 的直系同源物。培养的哺乳动物细胞的免疫组织化学分析表明 RHBDL4 在分泌途径中发挥作用。弗莱格等人（2012）表明推导的 315 个氨基酸的人 RHBDL4 蛋白在跨膜结构域 4 中具有催化基序 GFSG，在跨膜结构域 6 中具有活性位点 H。在 HEK293 细胞中，内源性和荧光标记的 RHBDL4 与 ER 标记共定位，而不是与线粒体共定位。

▼ 测绘

Hartz（2017）根据 RHBDD1 序列（GenBank AL512717）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 RHBDD1 基因对应到染色体 2q36.3。

▼ 基因功能

Fleig 等人使用 HEK293T 细胞（2012）发现衣霉素会引起 ER 应激并诱导未折叠蛋白反应，从而提高 RHBDL4 mRNA 和蛋白的表达。弗莱格等人（2012）发现 RHBDL4 切割跨膜底物蛋白的一个子集，这些蛋白在其跨膜结构域中表现出特定的螺旋不稳定特征，例如碱性残基。RHBDL4 在 ER 膜平面上剪切底物蛋白，并需要底物泛素化。RHBDL4 还催化非跨膜片段的裂解，所有片段均从 ER 中脱位，并通过泛素-蛋白酶体途径在胞质溶胶中进一步降解。突变分析表明，RHBDL4 具有 C 端泛素结合基序，与泛素化底物蛋白中的泛素修饰结合可增强 RHBDL4 依赖性蛋白降解。RHBDL4 的 C 端区域还直接与 AAA+ ATP 酶 p97（VCP; 601023）相互作用，后者在胞质泛素-蛋白酶体途径中发挥作用。弗莱格等人（2012）得出结论，RHBDL4 有助于 ER 相关降解（ERAD）中异常膜蛋白的识别和周转。

Wunderle 等人通过活细胞成像和免疫荧光分析（2016）证实内源性和异位表达的人类 RHBDL4 位于多个细胞系的 ER 中。基于细胞的测定表明，RHBDL4 触发 TGFA（190170）（一种表皮生长因子受体（EGFR；131550）配体）的 37 kD 全长前体形式的分泌。在稳态条件下，大多数 pro-TGFA 不会离开 ER，并被 ERAD 降解。然而，在存在异位表达的 RHBDL4 或蛋白酶体抑制的情况下，pro-TGFA 从 ERAD 中被拯救出来，并被重定向到增加 ER 输出和分泌。截短分析表明，TGFA 前体的 ER 输出和分泌是由其细胞质 PDZ 结合域介导的。RHBDL4促进分泌的能力不限于pro-TGFA，因为 RHBDL4 增强了多种 I 型膜蛋白（包括 CD44）的 ER 至高尔基体的转移（107269）。梯度分析显示，微泡中的细胞分泌pro-TGFA和CD44，其由RHBDL4促进并通过反式激活调节。

帕什科夫斯基等人（2016）发现人 RHBDL4 与内质网中的淀粉样前体蛋白（APP; 104760）相互作用并裂解，导致细胞内产生多个 APP N 端和 C 端片段。这些 APP 片段既不是由经典分泌酶生成也不是由经典分泌酶降解，很可能也不是由其他蛋白酶生成或降解。RHBDL4 活性导致分泌的β-淀粉样蛋白水平显着降低。结果确定 RHBDL4 对 APP 的加工是绕过经典淀粉样蛋白生成途径的替代 APP 加工途径。此外，作者发现 RHBDL4 还裂解其他 APP 家族成员，包括 APLP1（104775）和 APLP2（104776）。

帕什科夫斯基等人（2018）发现细胞胆固醇水平调节 RHBDL4 介导的 APP 处理，胆固醇水平升高会对 RHBDL4 活性产生负面影响，而胆固醇水平降低则会触发 RHBDL4 活性。尽管 APP 本身与胆固醇结合，但胆固醇与 APP 的直接结合并不能调节底物识别。相反，作者在 RHBDL4 中发现了胆固醇结合基序，进一步分析表明 RHBDL4 结合胆固醇，并且这种相互作用调节 RHBDL4 活性。

通过 HEK293T 细胞中的底物筛选，Knopf 等人（2020）鉴定了寡糖转移酶（OST）复合体亚基，包括 STT3A（601134），作为 RHBDL4 底物。RHBDL4 是 OST 复合物稳态所必需的，因为 RHBDL4 的裂解导致底物错位到细胞质中，并随后被蛋白酶体降解。RHBDL4 在 2 个不同的管腔环处裂解 STT3A，这是由 RHBDL4 的带负电荷的跨膜片段协助底物招募来促进的。HEK293T 细胞的敲除分析表明，通过裂解功能性 OST 复合物，RHBDL4 调节细胞的 ER 糖基化能力。