RAB4B蛋白研究进展

2019-01-06 12:40余辉胡晓婷刘新光陈维春
中国医药生物技术 2019年1期
关键词:受体调节胰岛素

余辉,胡晓婷,刘新光,陈维春



RAB4B蛋白研究进展

余辉,胡晓婷,刘新光,陈维春

523808 东莞,广东医科大学衰老研究所(余辉、胡晓婷、刘新光、陈维春),生物化学与分子生物学研究所(刘新光、陈维春);523808 东莞,广东省医学分子诊断重点实验室(余辉、胡晓婷、刘新光)

RAB4B 自 1995 年首次被发现[1],后在多种组织、细胞及细胞器内被鉴定存在。陆续有关于 RAB4B 基因、蛋白功能及有关疾病的进一步研究报道。

RAB4 是一种进化上保守的 GTP 结合蛋白,主要定位于网格包被的囊泡、早期内体和循环内体,是细胞内吞、循环过程的重要调节因子。RAB4 共有 RAB4A、RAB4B 和 RAB4C 3 个不同的亚型[2]。现有研究报道 RAB4B 参与细胞内功能主要涉及主要组织相容性复合物 II(MHC-II)抗原呈递过程及相关免疫反应、血糖调节、突触囊泡运输的内吞途径以及转铁蛋白受体(transferrin receptors,TfR)早期内体分选等。RAB4B 蛋白的突变可导致细胞功能失调,与多种疾病存在关联。本文对 RAB4B 蛋白的发现、结构特点、分布及细胞内功能和相关性疾病等方面作一综述。

1 RAB4 蛋白的发现、分布及结构特点

RAB 蛋白是最大的小 GTP 酶家族,迄今为止,已发现酿酒酵母中的 11 个裂殖酵母(Ypt)蛋白和哺乳动物细胞中的 40 多个 RAB 蛋白(包括同种型)。与人 RAB4 具有 47% 同源性的酵母蛋白 Ypt4,起维持酵母液泡大小作用,在细胞应激反应中有重要功能[3]。1999 年在人脐静脉内皮细胞中检查到 RAB4B 蛋白的存在,RAB4B 被检测到在肝细胞癌和分化型胆管细胞癌中被上调[4]。小鼠脂肪细胞(3T3-L1)、肺和心组织也表达 RAB4B[5]。Zhao 等[6]从大鼠破骨细胞中鉴定出 17 种编码小 GTPase 的部分 cDNA,包括 RAB1B、RAB4B、RAB5C、RAB7、RAB9、RAB11B 和 RAB35。鲶鱼 cDNA 和基因组数据库中共鉴定出 52 个 RAB 基因,含 RAB4B[7]。Pavlos 等[8]发现突触囊泡(synaptic vesicles, SVs)包含一组在胞吐和内体再循环中起作用的 RAB。

RAB4B 是一个进化保守的基因,RAB4B 的全长 cDNA 为 1200 bp,ORF 编码 213 个氨基酸,RAB 蛋白包含两个相邻的半胱氨酸残基,位于下列 C 端序列基序之一:-XXCC、-XCXC 或 -CCXX,它们可以被独特的 RAB 特异性异戊二烯基转移酶异戊二烯化[9],RAB4B 也具有这种结构特征[4]。

2 RAB4B 在细胞内的功能

2.1 参与 MHC-II 抗原呈递过程及相关免疫反应

MHC-II 分子主要由胸腺上皮细胞和相应抗原呈递细胞(抗原提呈细胞 APC、树突细胞 DC、巨噬细胞、B 淋巴细胞)表达,并且将来自细胞外蛋白的肽提呈给 CD4+T 细胞的 TCR(T 细胞抗原受体)[10-11]。经典的 MHC-I 和 MHC-II 抗原提呈途径取决于由 RAB 家族成员调节的囊泡运输。除了经典的抗原提呈途径之外,越来越多的证据表明内吞循环过程在抗原提呈中起重要作用[12]。RAB4 调节内吞细胞循环,这一过程有助于免疫系统的特异性抗原提呈细胞(APC)介导的 MHC 抗原提呈。研究发现 RAB4B 基因受典型的 MHC-II 类增强子调节,该增强子由 CIITA 和多蛋白转录因子复合物直接控制[13]。RAB4B 和 MHC 类基因转录激活之间的这种分子联系意味着 APC 通过增加 RAB4 介导的内吞细胞循环来增强它们的抗原提呈能力。

Wang 等[7]亦从鲶鱼 cDNA 和基因组数据库中共鉴定出 52 个 RAB 基因,包含 RAB4B。RAB 基因在细菌感染后早期被显著诱导上调,大多在鳃和肝组织中,RAB4B 在柱状杆菌感染 4 h 后上调 12 倍,表明这些 RAB 基因在细菌感染的急性免疫应答中具有特异性和协同作用。

RAB4 被报道参与免疫介质有关的免疫反应。免疫介质的分泌是宿主对病原体侵袭的先天免疫应答的重要环节,RAB GTPases 在调节这一过程中起着重要作用。人双特异性 A 激酶锚定蛋白 2 或 D-AKAP2(也称为 AKAP10)的直系物,果蝇 Pkaap 蛋白,对 RAB4 和 RAB11 内含体有核苷酸依赖的定位。通过调节 RAB4 和 RAB11 的活性,Pkaap 可以调节沿着免疫分泌途径的货物水泡运输过程中的两个关键步骤,即内体再循环中的货物分选和质膜上的胞吐[14]。说明 Pkaap 通过调节 RAB4 实现在抗菌肽运输和胞吐中的双重作用,使其成为炎性介质分泌和宿主抵抗病原体的必要成分。

2.2 参与葡萄糖转运蛋白 4 途径的葡萄糖摄取调节

Chen 等[15]采用联合全内反射荧光显微镜(TIRF)和胰岛素应答氨基肽酶(IRAP)-氟离子融合试验证实 RAB10 可直接促进葡萄糖转运蛋白 4(GLUT4)储存囊泡(GLUT4 storage vesicle,GSV)在质膜(plasma membrane,PM)的易位和对接。RAB14 通过含有 TfR 的内体介导 GLUT4 向 PM 递送,而 RAB4A、RAB4B 和 RAB8A 通过内体系统回收 GLUT4。GLUT4 主要表达于肌肉和脂肪组织,在全身葡萄糖稳态中起重要作用,其受胰岛素调节,在胰岛素作用下,其从囊泡内细胞室向细胞表面的转移是一个多步骤的过程[16-17]。

Kaddai 等[5]发现,在肥胖糖尿病受试者的脂肪组织,参与内吞循环途径的 RAB4B 蛋白发生修饰改变。当 RAB4B 的表达量通过特异性 siRNA 降低两倍时(程度与肥胖糖尿病受试者的减少相似),发现基础脱氧葡萄糖摄取量略有增加(25%),并且在最大胰岛素浓度存在时基础脱氧葡萄糖摄取量更持续增加(40%)。抑制 RAB4B 表达导致 GLUT4 定位改变,导致 GLUT4 重新分布到质膜和其他隔离室。RAB4B 表达下调不改变 GLUT4 和 GLUT1 表达量,有利于 GLUT 胞吐作用增强,伴随着 GLUT4 亚细胞定位向 PM 位置的改变(RAB4A 的下调并没有引起 GLUT4 亚细胞定位的改变),GLUT4 从 GSV 重新分布到内体上,而后运输到 PM 上,PM 上存在更多的 GLUT4 分子从而诱导葡萄糖摄取量的增加,但不影响胰岛素刺激的胰岛素受体 IRS、PKB、AS160 或 ERK 的磷酸化,胰岛素的作用不受 RAB4B 表达下调的影响[5, 15]。亦有研究报道二甲双胍诱导 GLUT4 蛋白的表达,激活 AMPK 和 RAB4,这对于 GLUT4 膜转运很重要,并增加 C2C12 肌肉细胞的葡萄糖摄取[18]。Mohankumar 等[19]报道二甲双胍诱导 NR4A1、GLUT4 和 RAB4,这与细胞膜中 GLUT4 的增加和葡萄糖进入细胞的摄取增加有关。

综上,RAB4B 通过内体膜参与 GLUT4 输送到质膜后的回收,这将提供一种机制来恢复 GLUT4 回到内体和 GLUT4 储存囊泡。RAB4A、RAB4B 涉及介导 GLUT4 在胞吞后的再利用。

越来越多的证据表明,5-羟色胺(5-HT)对全身葡萄糖稳态有正向影响,Al-Zoairy 等[20]使用了针对 RAB 蛋白 RAB4、RAB5、RAB9 和 RAB11 的抗体,用 5-HT特异性抗体免疫印迹只有 RAB4 免疫沉淀时产生条带,其信号被 5-HT 上调,表明 RAB4 被转谷氨酰胺酶依赖性 5-HT 激活。这表明,转谷氨酰胺酶诱导 RAB4 的 5-羟色胺化导致 5-HT 的激活,说明了 5-HT 改善骨骼肌细胞葡萄糖稳态的机制。同时数据表明 5-HT 和 PI3K 胰岛素信号通路之间存在联系,胰岛素也可以通过 AKT-底物 160(AS160)的抑制间接激活 RAB4 蛋白。未来的研究应旨在阐明 RAB4 的 5-羟色胺化在 2 型糖尿病发展中的可能作用,并鉴定作为 5-HT 作用基础的其他潜在的 5-羟色胺化蛋白靶点。

Błaszczyk 等[21]在小鼠 3T3-L1 脂肪细胞中实验,胰岛素刺激(100 nmol/L,30 min)改变了 RAB4A在对照脂肪细胞中的细胞定位,对照非刺激性脂肪细胞中 RAB4A 主要见于细胞核,改变为向质膜重新分布。暴露于 IL-6、IL-8 或 IL-15 的脂肪细胞中,胰岛素的这种重新分布作用被阻止。胰岛素依赖性 RAB4A 的重新分布,可能反映了刺激囊泡介导的转运,在脂肪细胞分化存在 IL-6、IL-8 或 IL-15 时被抑制。这种改变可能与导致炎症相关的胰岛素抵抗发生的机制有关,具体机制还需要进一步的研究。

Hou 等[22]亦报道鳞翅目昆虫棉铃虫中 RAB4B 蛋白通过参与胰岛素和 20 羟基蜕皮素(20-hydroxyecdysone,20E)两种途径协同调节昆虫生长和变态。其机制是 RAB4B 调节胰岛素和 20 羟基蜕皮素途径的基因转录。RAB4B 定位于细胞质中,参与胰岛素对 FOXO 的抑制(FOXO 的作用是通过抑制糖原合成、促进糖原分解和糖异生,诱导细胞凋亡、抑制生长等,作用与胰岛素相反),幼虫中敲低 RAB4B 抑制了糖原合成酶(GS)的转录,以及变态起始因子(Br)和激素受体 3(HR3)的转录,但增加了抑制转录因子 FOXO 的转录,RAB4B 敲除后导致糖原含量降低,由于能量供应不足,导致幼虫死亡和变态异常。RAB4B 可能是 FOXO 转录的抑制因子。

2.3 参与突触囊泡运输及神经系统功能调节

突触囊泡包含一组在胞吐和内体再循环中起作用的 RAB,涉及到突触囊泡胞吐的蛋白有 RAB3A、RAB3B、RAB3C 和 RAB27B,涉及到突触囊泡内吞的蛋白有 RAB4B、RAB5A/B、RAB10、RAB11B 和 RAB14。在大鼠海马神经元中,RAB4B 与突触神经末梢的突触小体有部分共定位[8]。先前的影像学和尸体研究已经报道,在患有抑郁症的受试者的背外侧前额叶皮质(dorsolateral prefrontal cortex,dlPFC)的脑容量和较小神经元的尺寸和密度均较小。表明抑郁症患者的背外侧前额叶皮层的突触数量和功能均有所下降[23-24]。Kang 等[25]通过原位杂交分析,显示在抑郁症患者的背外侧前额叶皮层的灰质中 RAB4B 低表达,中深层 RAB4B 呈层状分布,这与 Brown 等[26]报道 RAB4 与树突棘形成有关相符。亦有文献报道RAB4B 参与调节脊椎维持和神经递质受体再循环所需的内体循环[26-27]。有文献报道自闭症谱系障碍(ASD)与影响突触成分的突变有关,包括 GluN2B-NMDA 受体(NMDAR)和蛋白激酶锚定蛋白(NBEA)。NBEA 参与调节突触受体靶向性、突触功能、认知和社会行为的生物合成途径。NBEA 是高度动态的,并且位于可移动的管状小泡中,这些小泡与活性 RAB4 循环内体瞬时融合并延伸。NBEA 与 RAB4 阳性再循环内体动态相互作用,以活性依赖性方式瞬时进入脊柱,并调节 GluN2B-NMDAR 再循环。研究发现,内源性 VPS35 和 RAB4 与 NBEA 在树突中共定位[28],在这方面,确定的是 NBEARAB4-VPS35 的相互作用可能是 NBEA 在调节 NMDAR 内吞循环中的特异性募集所必需的。

脊椎骨骼肌收缩是由烟碱乙酰胆碱受体(CHRN)介导的。CHRN 的内吞和再循环调节它们在神经-肌肉突触,即神经肌肉连接处(NMJ)的丰度。使用体内成像研究内吞 CHRN 和 RAB-GFP 融合蛋白,新内吞的 CHRN 与 RAB5-GFP 在大片肌肉纤维上共定位,RAB4-GFP 和 RAB11-GFP 与内吞的 CHRN 共定位几乎完全在神经肌肉接头处[29]。

Dey 等[30]研究发现 RAB4 相关小泡在果蝇轴突中双向移动,但具有顺行偏向,导致它们在幼虫腹侧神经节的突触区域适度富集。在大鼠胚胎成纤维细胞中的结合试验以及在果蝇中的遗传分析表明,与驱动蛋白-2 的结合使 RAB4 相关的囊泡向突触移动。RAB4 的顺行交通的减少导致腹侧神经节中突触区域的体积扩大并且增加果蝇幼虫的运动性。这些结果表明,RAB4 依赖的朝向突触的囊泡运输在维持该神经元网络中的突触平衡中起着至关重要的作用。

此外,血管紧张素 II-1 型受体(AT1R)的内化在维持心血管稳态中起重要作用。受体内化减少与异常激活(如高血压)引起的心血管疾病密切相关。目前的研究表明,RAB4 和(或)RAB11 的过表达可促进 AT1R 的再循环[31]。已 知 WIP(WASP 相互作用蛋白)与 N-WASP(神经Wiskott-Aldrich 综合征蛋白)共同调节肌动蛋白聚合,该聚 合对内膜和丝足的形成至关重要。WIP 与 ITSN1 相互作用,ITSN1 与细胞内/外吞、凋亡、有丝分裂信号转导和 细胞骨架重排密切相关。Gryaznova 等[32]研究发现 WIP/ITSN1-L 复合物通过 RAB4 特异性膜囊泡转运参与转铁蛋白受体再循环,促进丝状伪足样突起的形成,并且可以在不同的肌动蛋白依赖性膜形成中起作用。

已知细胞毒性 T 淋巴细胞(CTL)在细胞质分泌颗粒内储存即用的穿孔素,但穿孔素在 TCR 刺激后数小时内会重新合成。在独立于分泌性溶酶体以外的免疫突触上观察到新的穿孔素蛋白;Lesteberg 等[33]研究了新的穿孔素如何过渡到突触。研究表明,鉴定出 RAB8、RAB11A、RAB4 和 RAB37 在内的再循环内体室与新的穿孔素以及 SNAREs vti1b 和 VAMP4 共定位,说明再循环内体途径可以作为辅助细胞内途径,用于将新的穿孔素递送至免疫突触,以使细胞毒性反应持久。

综上,RAB4 参与神经递质受体的囊泡运输。在中枢神经系统中,它调节多种神经生物学功能,包括参与树突棘形成,维持树突棘的大小,烟碱乙酰胆碱受体在神经肌肉连接处内吞和再循环调节,参与丝状伪足样突起的形成,T 淋巴细胞穿孔素的分泌转运。

2.4 参与转铁蛋白受体早期内体分选

已知每种 RAB 蛋白质在囊泡交通中的一个或多个步骤起作用,作为 RAB 家族成员之一,RAB4A和 RAB4B 负责囊泡从内体到质膜的再循环途径[34]。已有研究报道在 3T3-L1 前脂肪细胞中,RAB4B 定位在内体结构中,在脂肪细胞中 RAB4B 主要与 GLUT4 和囊泡相关膜蛋白 2(vesicle-associated membrane protein 2,VAMP2)共定位,与 TfR 少量共定位[15]。Perrin 等[37]为了确定 RAB4B 是否参与 TfR 循环,通过免疫荧光实验证实 RAB4B 和 TfR 之间高度共定位,表明 RAB4B 可能参与 TfR 的再循环。通过研究表达不同水平 RAB4B 的 HeLa 细胞中的 TfR 内吞转运来确定其控制哪些内吞转运步骤。使用野生型人 HeLa 细胞(wt)和 N 端稳定表达 HA 标记的融合小鼠 RAB4B(Ha-RAB4B)的人 HeLa 细胞,用针对人 RAB4B 的 siRNA 转染两株细胞,siRNA 能有效地抑制内源性 RAB4B mRNA 的表达,不能下调外源性小鼠 HA-RAB4B 的表达,亦不影响 RAB4A mRNA 的表达。用 siRNA 敲除RAB4B 后 TfR 在两种细胞系中的表达是相同的。RAB4B 沉默增加了 TfR 在细胞表面的量,RAB4B 过表达降低了 TfR 在细胞表面的量。Tf 被认为是通过快速(来自早期内体)和缓慢(来自再循环内体)两种再循环途径循环到质膜[35-36]。细胞表面 TfRs 的增加可能是由于它们内化的抑制或再循环的增加。进一步实验验证,Tf 摄取与细胞表面 TfR 的量成正比,RAB4B 在 Tf 内化过程中不起作用,在 TfR 的早期和再循环内体之间的分选中起作用。并通过酵母双杂交筛选人胎盘 cDNA 文库,鉴定出 RAB4B 的效应子为网格蛋白适配体 AP-1 的 AP1c 亚基,AP-1 是由两个 100 kD 亚基(c 和 b1)、一个 47 kD 亚基(m1)和一个 20 kD 亚基(s1)组成的异源四聚体复合物。RAB4B 与 AP1c 相互作用,定位于网格蛋白包被的囊泡里[37],显示 RAB4B 与 AP1c 的相互作用是 TfR 早期内体分选到再循环内体所必需的。当 RAB4B-AP1c 相互作用受到影响时,RAB4B-AP1c 包被囊泡和 TfR 循环受到干扰。

2.5 与血管通透性调节有关

血管内皮生长因子受体-2(VEGFR2)是内皮细胞功能的主要调节因子,激活多种下游信号通路,这些信号通路对血管发育和正常血管功能至关重要。VEGFR2 通过不同的内体室转运调节其信号输出。因此,调节 VEGFR2 通过内体运输的速度和方向的蛋白质已被证明对动脉生成特别重要。研究发现一种与动脉生成有关的 RAB 效应蛋白,RAB GTPase 结合效应蛋白 2(RABEP2),可以调节 VEGFR2 运输。通过实验证实 RABEP2 与 RAB4 相互作用,调节 VEGFR2 内体转运,维持细胞表面 VEGFR2 的表达和 VEGF 信号转导[38]。RABEP2 或 RAB4 的缺失导致血清饥饿,内皮细胞中 VEGFR2 的表面表达减少,表明 RABEP2 和 RAB4 在维持组成性 VEGFR2 表面水平方面起作用。已知肺水肿发生在急性肺损伤,如肺炎和急性呼吸窘迫综合征的环境中。肺内皮连接部分由血管内皮细胞(VE)-钙黏蛋白(一种黏附连接蛋白)维持,其表面表达受内皮转运调节。小 GTPase 的 RAB 家族是内吞细胞贩运的调节者。主要贩运途径受 RAB4、RAB7 和 RAB9 调节。RAB4 通过快速穿梭过程调控内膜体细胞表面的再循环,有文献报道 RAB4 激活和 RAB9 抑制通过增强内皮细胞连接处 VE-钙黏蛋白的表达在调节血管通透性中起关键作用[39]。这进一步表明,RAB4 介导的内皮屏障功能依赖于细胞外信号调节激酶磷酸化和活性。证明 RAB4 通过细胞外信号调节激酶依赖途径调节细胞表面 VE-钙黏蛋白水平,从而调节肺内皮,参与血管内皮细胞的生长调节,相关机制研究为治疗急性呼吸窘迫综合征提供新的治疗策略。

3 RAB4B 蛋白相关疾病

慢性阻塞性肺病(COPD)的遗传危险因素目前尚不清楚。Cho 等[40]对来自四个队列的 3499名患者和 1922 名对照受试者进行了全基因组关联研究(GWAS),在染色体 19q13 上发现了一个新的全基因组重要位点 19q13(rs7937),这个区域基因包括 RAB4B、EGLN2、MIA 以及 CYP2A6,且 RAB4B 与吸烟行为相关联[41-43]。

已知脯氨酰羟化酶 2(EGLN2)通过调节低氧诱导因子的降解而影响肿瘤的发生。Zhu 等[44]检测了 EGLN2 远端启动子内 4-bp 插入/缺失多态性(rs10680577)对中国人群肝细胞癌(HCC)风险相关性。在 623 例 HCC 病例和 1242 例对照中研究了 rs10680577 与 HCC 风险相关性,并在 444 例 HCC 病例和 450 例对照组成的独立病例对照中进行了重复。Logistic 回归分析表明:基因型-表型相关研究显示,缺失等位基因与 EGLN2 和 RERT-lncRNA(一种非编码长 RNA,其序列与 RAB4B 和 EGLN2 重叠)在体内外的高表达显著相关。

家族性腺瘤性息肉病(FAP)是一种由腺瘤性息肉病(APC)基因突变引起的常染色体显性遗传的结直肠癌(CRC)。对一个家庭的两个受影响的兄妹和 88 个种族和性别匹配的健康对照进行了全基因组扫描,以确定兄弟姐妹共有的缺失,Long-rangePCR 报告染色体 19q13 存在 32 kb 缺失,该缺失特异性地破坏了 APC 突变阴性患者中 CYP2A7、MIA 和 MIA-RAB4B lncRNA 的表达[45]。

骨关节炎(OA)中的滑膜炎是一种非常常见的疾病。然而,其内在机制尚不清楚。有研究对 OA 患者的 10 例滑膜组织和健康人的 7 例滑膜组织,利用生物技术信息基因云(Gene Cloud of Bio Information,GCBI)进行差异表达基因(DEG)分析、GO(Gene Ontology)富集分析、通路分析、通路网络分析和基因信号网络分析。共测定了 1941 个差异表达基因,包括 1471 个上调基因和 470 个下调基因。PSMG3、LRP12 MIA-RAB4B、ETHE1、SFXN1、DAZAP1、RABEP2、C9orf16 等基因在 OA 滑膜炎中有显著调控[46]。

病毒作为细胞内的寄生虫,完全依赖宿主因子进行复制。复杂病毒颗粒如人巨细胞病毒(HCMV)的组装和排出可能需要许多宿主因子。研究显示 RAB4B 在感染 HCMV 后重新定位到病毒装配室,并且RAB4B 的敲低导致感染性病毒生产的严重缺陷,减少了完整病毒粒子的释放[47],表明 RAB4B 在病毒体装配和出口中起作用。

衣原体感染的最初步骤包括黏附和内化到宿主细胞,最重要的是,修改新生的包涵体以建立细胞内生态位。肺炎衣原体通过 EGFR 依赖的内吞作用进入具有磷脂酰肌醇 3-磷酸(PI3P)膜特性的早期内吞体。进入后,早期衣原体包涵体获得早期内体 RAB GTP 酶,包括 RAB4、RAB5、RAB7 以及两种循环特异性 RABs RAB11 和 RAB14。当 RAB5、RAB11 和 RAB14 保留在囊膜中时,RAB4 和 RAB7 很快消失[48]。RAB4 的丢失和 RAB11/RAB14 的保留表明包涵体是缓慢循环的内含体,可以防止降解。蜱传播立克次体中病原体导致多种传染病,其中许多是人类和动物的严重传染病。感染的蜱液泡(AmV)同时招募早期内体(RAB5)、再循环内体(RAB4 和 RAB11)和晚期内体(RAB7)的标志物,它们保持在中性 pH 附近,不与溶酶体融合,排除蛋白酶组织蛋白酶 L,并在感染后长达 21 d 与内质网和高尔基体接合[49]。正常人牙龈上皮可以防止牙周细菌的侵入,但最知名的牙周病原体牙龈卟啉单胞菌能够侵入牙龈上皮细胞,并通过上皮屏障进入更深的组织。发现定位于早期内体的病原体募集了 VAMP2 和 RAB4A。VAMP2 与 EXOC2/Sec5 和 EXOC3/Sec6 形成复合物,而 RAB4A 介导 EXOC 复合物的解离,然后募集 RUFY1/RABip4、RAB4A 效应子和 RAB14[50]。VAMP2 或 RAB4A 的消耗导致细菌在早期内体中积累并且干扰细菌从感染细胞中排出。这些新的动力学表明牙龈卟啉单胞菌能够利用快速的再循环途径促进对牙龈组织进一步细菌渗透。

4 展望

RAB4B 属于小 GTP 酶,与囊泡运输密切相关。同时又参与许多蛋白质在细胞内的运输,从而影响细胞内诸多生物学功能。如 Lee 等[18]发现二甲双胍可以通过 AMPK-AS160-PKC-zeta 途径诱导 RAB4 的表达,调节胰岛素诱导的 GLUT4 转运进而影响葡萄糖的摄入。可能代表未来预防和治疗策略的基础,以指导治疗药物诱导的胰岛素抵抗和糖尿病。同时,这为研究LKB1-AMPK 信号通路以外的葡萄糖转运在血糖调控中的作用提供了新的研究方向。如 APC 通过增加 RAB4B 介导的内吞细胞循环来增强它们的抗原提呈能力,为研究提高免疫细胞识别提供参考。新近报道的 RAB4 通过 RABEP2 调节 VEGFR2 转运,为特异性靶向动脉形成的新疗法提供研究方向,继续探索相关机制可能揭示治疗以血管阻塞为特征疾病的新策略,如脑卒中和冠状动脉闭塞。又如 RAB4 通过异丙基半胱氨酸羧甲基转移酶(ICMT)的羧甲基作用影响肿瘤细胞的迁移和转移[51],这使人们注意到 C 端羧甲基化对 RAB GTPases 的影响,并为靶向 ICMT 治疗转移癌提供理论依据。

RAB4B 蛋白的突变可以引起细胞功能异常,提示与某些疾病的发生有关。有报道 RAB4B 基因可能与减少色素沉着(RP)相关联[3];与慢性阻塞性肺病(COPD)、肝细胞癌(HCC)、家族性腺瘤性息肉病(FAP)、骨关节炎(OA)滑膜炎等有关联,还参与病毒在细胞内的装配与转运,SNP 分析 RAB4B 是多种潜在疾病高风险基因位点,尽管 RAB4B 涉及相关疾病分子机制仍不明确,相信随着分子生物学的技术进步,RAB4B 在囊泡转运途径中的功能与作用会逐渐清楚,在多种相关疾病中扮演的功能角色与定位会进一步明晰。

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国家自然科学基金(30900739、81671399);广东省自然科学基金(9151064201000056)

陈维春,Email:chenwchun@126.com

2018-11-29

10.3969/j.issn.1673-713X.2019.01.015

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