RAS结合蛋白RAB4A

RAB GTPases以GTP结合的形式活跃,而以GDP结合的形式无效,是膜转移的调节剂。RAB4A是受体从早期内体快速循环到细胞表面所必需的(Goueli等人,2012年摘要)。

细胞遗传学位置:1q42.13
基因座标(GRCh38):1:229,271,110-229,305,893

▼ 克隆和表达
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哺乳动物的RAB蛋白与酿酒酵母YPT1和SEC4蛋白(与Ras相关的GTP结合蛋白参与分泌的调节)具有惊人的相似性。Zahraoui等(1989)分离出编码RAB4和其他几种人RAB蛋白的cDNA。参见RAB5A(179512)。预测的213个氨基酸的人类RAB4蛋白与大鼠Rab4和人类RAB2分别具有98%和50%的同一性。Northern印迹分析显示,在人成纤维细胞系中,RAB4基因以1.8-,3.1-和3.6-kb的mRNA弱表达。

▼ 测绘
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通过原位杂交,Rousseau-Merck等(1991)将RAB4基因分配给1q42-q43染色体。

Gross(2015)根据RAB4A序列(GenBank AF498934)与基因组序列(GRCh38)的比对,将RAB4A基因定位于1q42.13号染色体。

Barbosa等(1995)将人类基因座称为RAV4A,并通过种间回交分析将小鼠同源物定位到小鼠染色体8的远端。作者将Rab4b(612945)定位到小鼠近端染色体7。他们还报道了该基因的另外4个成员。小鼠Rab基因家族存在于小鼠2、9、12和13号染色体上。

▼ 基因功能
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使用酵母2杂交检测,Bielli等(2001)表明,小鼠细胞质动力蛋白亚基LIC1(DYNC1LI1; 615890)与GTP酶缺陷型突变体RAB4A相互作用。在人类细胞系中,LIC1和RAB4A以依赖完整微管的方式共定位于内体。Bielli等(2001年)得出的结论是,RAB4A-GTP通过与LIC1的直接相互作用,控制了动力蛋白向早期内体的募集并调节了早期内体的转运和分类。

通过筛选21种纯化的RAB GTPases,Goueli等人(2012)发现人TBC1D16(616637)增强了RAB4A的GTPase活性。HeLa细胞中TBC1D16的过表达导致RAB4A从内体膜释放到细胞质。在TBC1D16的TBC结构域中将催化精氨酸(arg494)突变为丙氨酸消除了该作用。全长TBC1D16或更短的同工型的过表达会减慢转铁蛋白(TF; 190000)的循环。TBC1D16的表达还促进HeLa细胞中EGF受体(EGFR; 131550)降解并降低EGFR信号传导。Goueli等(2012)得出结论,TBC1D16是RAB4A的GTPase激活蛋白,可调节转铁蛋白受体(TFRC; 190010)回收以及EGFR的交易和信号传递。

▼ 动物模型
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Odley等(2004年)开发了表达组成性活性(GTPase缺陷)或显性抑制性(非GTP结合)Rab4突变体的转基因小鼠。组成型活性Rab4的表达对心脏的结构或功能没有影响,但显性抑制性Rab4突变体削弱了β-2-肾上腺素能受体(ADRB2; 109690)对内源性和外源性儿茶酚胺的反应性。这些缺陷伴有奇异的囊泡结构以及在肌浆和肌膜下膜中Adrb2的异常积累。Odley等(2004年) 提出了进一步的证据,Rab4参与双向的肌膜水泡Adrb2交易,该交易在健康心脏中持续发生,是儿茶酚胺暴露后正常基线肾上腺素能反应和重新敏化所必需的。