RAS 相关蛋白 RAB18; RAB18

HGNC 批准的基因符号:RAB18

细胞遗传学位置:10p12.1 基因组坐标(GRCh38):10:27,504,304-27,542,239(来自 NCBI)

▼ 说明

Rab 蛋白包含一个复杂的小 GTP 酶家族,参与细胞内膜转移和重组的调节。 Rab18 抑制脊椎动物神经内分泌细胞的分泌活性(Vazquez-Martinez 等,2007)。

▼ 克隆与表达

Schafer 等人通过用组胺刺激脐静脉内皮细胞(HUVEC) 和差异显示基因表达分析(2000) 分离出编码 RAB18 的 cDNA。推导的 206 个氨基酸蛋白质与小鼠、蜗牛和蠕虫序列分别具有 98%、92% 和 85% 的同一性。 RAB18 包含完全保守的磷酸盐/Mg(2+) 结合基序和鸟嘌呤结合基序以及有些可变的细胞器靶向区域。 Northern 印迹分析在内皮细胞中检测到 2.5-和 1.0-kb 转录物,但在平滑肌细胞或白细胞中未检测到。 RT-PCR 分析表明表达无处不在,HPLC 分析确定其在心脏、肾脏、胰腺、肺和肝脏中最强,而在脑、胎盘和骨骼肌中表达较弱。

▼ 基因功能

谢弗等人(2000)报道用组胺刺激极化的 HUVEC 或非极化的单核细胞显示两种细胞类型中 RAB18 转录物显着的时间和剂量依赖性增加,表明 Rab 蛋白在炎症中可能发挥作用。

巴斯克斯-马丁内斯等人(2007) 发现 Rab18 定位于大鼠 PC12 肾上腺嗜铬细胞和 AtT20 小鼠垂体促肾上腺皮质激素的细胞质。然而,在刺激受调节的分泌途径后,Rab18 与分泌颗粒亚群相关,并随后重新定位到细胞表面。显性失活的大鼠 Rab18 突变体广泛分布在细胞质中,而显性活性的大鼠 Rab18 突变体主要与分泌颗粒相关。与 Rab18 的相互作用减慢了分泌颗粒的运动,并抑制了 PC12 和 AtT20 细胞响应刺激挑战的分泌活性。正常青蛙垂体促黑细胞的免疫电镜显示 Rab18 蛋白含量与分泌活性呈负相关。巴斯克斯-马丁内斯等人(2007) 得出结论,RAB18 通过损害分泌颗粒转移而充当分泌活性的负调节剂。

▼ 测绘

麦克默特里等人(1997) 将小鼠 Rab18 基因定位到 18 号染色体。

Hartz(2009) 根据 RAB18 序列(GenBank AA216667) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 RAB18 基因对应到染色体 10p12.1。

▼ 分子遗传学

Bem 等人在 5 个大的近亲家庭(4 名巴基斯坦人和 1 名土耳其人)的受影响成员中分离出 Warburg Micro 综合征(WARBM3;614222)(2011) 鉴定出 RAB18 基因中的纯合功能丧失突变(分别为 602207.0001 和 602207.0002)。对隔离 Warburg Micro 综合征的另外 58 个家庭中的 RAB18 突变进行直接测序,在 1 个家庭的受影响同胞中检测到复合杂合突变(602207.0003-602207.0004)。贝姆等人(2011) 进行了核苷酸结合测定,结果表明,尽管 RAB18 与其他 RAB(RAB5A,179512;RAB35,604199)结合 GDP 和 GTP 相当,但 RAB18 L24Q(602207.0001) 和 R93del(602207.0003) 突变蛋白并未结合可检测水平的GDP 或 GTP,因此在功能上无效。贝姆等人(2011) 指出这些突变的致病性可以通过它们缺乏鸟苷核苷酸结合来解释,因为对于其他 RAB 蛋白来说,这是正确的亚细胞定位和功能的先决条件。

4岁埃及小女孩的“经典”瓦尔堡微综合征,Handley 等人(2013) 鉴定了 RAB18 基因中错义突变的纯合性(T95R; 602207.0005)。

▼ 动物模型

贝姆等人(2011) 研究了斑马鱼中 rab18 敲低的影响,以确定 rab18 在大脑和眼睛发育中是否具有保守作用。 rab18a 和 rab18b 突变体受精后 3 天观察到的最常见异常是小眼畸形、小头畸形、心包水肿、下颌形成延迟、整体体型缩小和普遍发育迟缓。 rab18b 眼睛表型的进一步表征表明,rab18b 变形体在第 3 天出现视网膜发育延迟、视网膜分层异常、有核晶状体纤维细胞残留、脉络膜裂开和小眼球。为了评估 rab18b 表型的特异性,Bem 等人(2011)通过合成rab18b mRNA进行了救援实验。 3天后观察到眼部缺陷、心包水肿和整体发育迟缓的部分恢复。

▼ 等位基因变异体(5 个精选示例):

.0001 沃堡微综合征 3
RAB18、LEU24GLN

Bem 等人在 4 个巴基斯坦大近亲家庭的受影响成员中隔离了 Warburg Micro 综合征 3(WARBM3;614222)(2011) 鉴定了 RAB18 基因中的纯合创始人突变:71T-A 转变,导致 α-1 螺旋结构域内高度保守的残基处 leu24 到 gln(L24Q) 取代。核苷酸结合测定表明,L24Q 突变体不结合可检测水平的 GDP 或 GTP,因此功能无效。

.0002 沃堡微综合征 3
RAB18、EX2DEL

Bem 等人在土耳其近亲家庭中分离出 Warburg Micro 综合征 3(WARBM3;614222)的 2 名受影响同胞中(2011) 鉴定了预计会导致移码的纯合外显子 2 缺失。父母对于缺失是杂合的。

.0003 沃堡微综合征 3
RAB18、3-BP DEL、NT277

受影响的姐妹和兄弟患有 Warburg Micro 综合征 3(WARBM3; 614222),最初由 Graham 等人描述(2004),贝姆等人(2011) 鉴定了 RAB18 基因中的复合杂合突变:导致精氨酸 93(R93del) 删除的 3 bp 缺失(277_279del),以及抗终止突变,即 619T-C 转变导致 ter207 到 gln( X207Q; 602207.0004) 取代,预计将 RAB18 延长 20 个氨基酸(X207QextTer20),从而废除 C 端异戊二烯化和膜靶向。此外,核苷酸结合测定表明,R93del 突变体不结合可检测水平的 GDP 或 GTP,因此功能无效。贝姆等人(2011) 指出,这个家庭的兄弟姐妹是已知年龄最大的 WARBM 综合征儿童,分别为 21 岁和 23 岁。两人从小就患有严重的顽固性癫痫,并伴有肌阵挛发作,他们的脑部 MRI 显示双侧额叶多小脑回和胼胝体变薄。由于神经元严重缺失,男孩的神经传导研究明显异常,表明轴突周围神经病变。

.0004 沃堡微综合征 3
RAB18、TER207GLN

Bem 等人讨论了 RAB18 基因中的 ter207-to-gln(X207Q) 突变,该突变在患有 Warburg Micro 综合征 3(WARBM3; 614222) 的兄弟姐妹中以复合杂合状态发现(2011),参见 602207.0003。

.0005 沃堡微综合征 3
RAB18、THR95ARG

Handley 等人对一名患有 Warburg Micro 综合征 3(WARBM3; 614222) 的 4 岁埃及女孩进行了研究(2013) 鉴定了 RAB18 基因外显子 5 中 c.284C-G 颠换的纯合性,导致 α-3 螺旋内的保守残基发生 thr95 至 arg(T95R) 取代。该突变在家族中随疾病分离,并且在 400 条对照染色体中不存在。汉德利等人(2013)指出,该患者表现出“经典”患者的所有特征。瓦尔堡微综合征。