RAS 相关蛋白 RAB8A; RAB8A

RAS 相关蛋白 RAB8; RAB8
癌基因 MEL;MEL

HGNC 批准的基因符号:RAB8A

细胞遗传学位置:19p13.11 基因组坐标(GRCh38):19:16,111,889-16,134,234(来自 NCBI)

▼ 说明

RAS 超家族的成员,例如 RAB8A,是小型 GTP/GDP 结合蛋白,平均大小为 200 个氨基酸。 RAB/YPT 家族的 RAS 相关蛋白可能在蛋白质从内质网到高尔基体和质膜的转运中发挥作用(Nimmo 等,1991)。

▼ 克隆与表达

Padua 等人使用 DNA 转染 NIH 3T3 细胞(1984)证明人类恶性黑色素瘤细胞系NK14含有一种新的转化基因。尼莫等人(1991) 分离了人类 MEL 基因组克隆和 cDNA,以及编码 小鼠 MEL 同源物的 cDNA。预测的 206 个氨基酸的人 MEL 蛋白与狗 RAB8、小鼠 MEL 和小鼠 YPT1(RAB1; 179508) 蛋白分别具有 97%、96% 和 51% 的同一性。 MEL 包含 4 个 GTP/GDP 结合位点,这些位点存在于所有 RAS 蛋白中。 MEL 的推定效应子结合位点与 RAB/YPT 蛋白的效应子结合位点相似。然而,MEL 包含 C 端 CAAX 基序,这是许多 RAS 超家族成员的特征,但在 YPT1 和大多数 RAB 蛋白中未发现。

▼ 基因功能

佐藤等人(2007) 表明 Rab8 负责肠上皮细胞中顶端蛋白的定位。作者发现顶端肽酶和转运蛋白定位于 Rab8 缺陷小鼠小肠的溶酶体。它们在溶酶体中的错误定位和降解导致小肠中营养物质的吸收率显着降低,并最终导致死亡。在超微结构上,还观察到顶端微绒毛缩短、扩大的溶酶体数量增加以及肠细胞中的微绒毛内含物。一名患有微绒毛包涵体病的患者(251850) 表现出与 Rab8 缺陷小鼠相同的表型,其 Rab8 表达量减少。佐藤等人(2007) 得出结论,RAB8 对于顶端蛋白的正确定位以及小肠中各种营养物质的吸收和消化是必需的。

大森等人(2008) 鉴定出 elipsa(TRAF3IP1(607380) 的斑马鱼直系同源物)是鞭毛内转移颗粒的组成部分,参与纤毛的形成和功能。 Elipsa 与内吞作用调节因子 rabaptin-5(RABEP1; 603616) 相互作用,而 rabaptin-5 又与 Rab8 相互作用。大森等人(2008) 得出的结论是,elipsa、rabaptin-5 和 Rab8 在鞭毛内转移颗粒和在睫状膜上组装的蛋白质复合物之间提供了一座桥梁。

RAB8A 通过靶向并促进纤毛膜附近囊泡的融合来调节纤毛组装。曾等人(2008) 发现 RAB8A 定位于生长的人 RPE1 视网膜色素上皮细胞的中心体和静止细胞的睫状膜。 RAB8A 结合 CEP290(610142) 的中心结构域,并在生长和静止细胞中与 CEP290 相互作用。 RAB8A 和 CEP290 均与生长细胞中的 CP110(609544) 相互作用。 CEP290 的敲低阻止了 RPE1 细胞分化中的纤毛发生,并减少了 RAB8A 病灶的数量。曾等人(2008) 得出结论,RAB8A 需要 CEP290 来实现中心体定位,并且 CEP290 在该细胞器组装过程中调节 RAB8A 进入纤毛。

萧等人(2009) 表明,AHI1(608894) 在 Joubert 综合征 3 型(JBTS3;608629) 中发生突变,通过与 RAB8A 的相互作用调节初级非运动纤毛的形成。 Ahi1 蛋白定位于单个中心粒,即母中心粒,它成为初级纤毛的基体。在小鼠中,Ahi1 表达的 RNAi 敲低导致纤毛发生受损。在 Ahi1 敲低细胞中,Rab8a 不稳定,无法正确定位到基体。在 Ahi1 敲低细胞中观察到内吞囊泡从质膜到高尔基体再返回质膜的转移缺陷。萧等人(2009) 得出结论,RAB8A 的分布和功能受 AHI1 调节,不仅影响纤毛形成,还影响囊泡转移。

通过牛视网膜提取物的免疫共沉淀,Murga-Zamalloa 等人(2010) 发现 Rpgr(312610) 与 Rab8a 相互作用。人类 RPGR 主要与人类 RAB8A 的 GDP 结合形式相互作用,并刺激 GDP/GTP 交换。 RPGR 中的致病突变减少了其与 RAB8A 的相互作用和/或减少了其 GDP/GTP 交换活性。人视网膜色素上皮细胞中 RPGR 的消耗破坏了 RAB8A 与纤毛的关联,导致初级纤毛缩短。

Nakajo 等人使用酵母 2-杂交、下拉和免疫共沉淀分析(2016) 鉴定了 Ehbp1l1(619583) 为 Rab8 结合蛋白。 Ehbp1l1 还结合 Bin1(601248),Ehbp1l1 富含脯氨酸的结构域与 Bin1 的 C 端含有 SH3 的区域相互作用。通过相互作用,Rab8、Ehbp1l1 和 Bin1 稳定了它们在 ECR 的定位。 Rab8-Ehbp1l1-Bin1 复合物通过感知和生成膜小管来转移货物,可能在动力的参与下,通过 ERC 将顶端和基底外侧货物蛋白转移到极化上皮细胞的顶端质膜。

▼ 动物模型

池等人(2010) 描述了过度表达野生型或突变 optineurin 的转基因小鼠的表型特征(OPTN; 602432)。删除第一个或第二个亮氨酸拉链的突变 E50K(602432.0001)、H486R 和 Optn 用于过表达。 16个月后,仅在E50K突变小鼠的视网膜中观察到组织学异常,视网膜周边神经节细胞和连接突触丧失,正常眼压下视神经乳头神经纤维层变薄,并出现大量细胞凋亡以及整个视网膜的退化。 E50K 突变的引入破坏了 Optn 和 Rab8 之间的相互作用。 Wiltype Optn 和 Rab8 的活性 GTP 结合形式共定位于高尔基体。作者得出结论,Optn 序列的改变可以引发小鼠显着的视网膜变性。

▼ 测绘

尽管 MEL 作为转化基因从黑色素瘤细胞系中分离出来,但 MEL 和恶性黑色素瘤(155600) 之间没有任何联系(Nimmo 等人,1989)。

作为对人-小鼠和人-仓鼠体细胞杂交体的研究的结果,Spurr 等人(1986) 证明 MEL 癌基因位于 19p13.2-q13.2 片段中。 Nimmo 等人通过使用 NcoI RFLP 进行连锁分析(1989, 1989) 将 MEL 基因定位到 LDLR(606945) 区域,即 19p13.2-cen。巴勒等人(1997) 进行了粘粒重叠群作图,表明 MEL 基因座位于染色体 19p13.1 上 MY09B(602129) 远端 800 kb。