RIC1 同源物,RAB6A GEF 复合物伙伴 1; RIC1

  • 连接蛋白 43 相互作用蛋白,150-KD;CIP150
  • RIC1,酿酒酵母,同源物
  • KIAA1432

HGNC 批准的基因符号:RIC1

细胞遗传学位置:9p24.1 基因组坐标(GRCh38):9:5,629,029-5,778,632(来自 NCBI)

▼ 克隆和表达

Nagase 等人通过对从大小分级的胎儿脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序,(2000) 克隆了 CIP150 的部分序列,他们将其称为 KIAA1432。RT-PCR ELISA 检测到所有人体组织和所检查的特定脑区域中存在低至中等表达。

Akiyama 等人使用 CX43(GJA1; 121014) C 末端尾部作为诱饵对大鼠卵巢 cDNA 文库进行酵母 2 杂交分析(2005) 鉴定了与 Nagase 等人克隆的 KIAA1432 C 末端相同的部分 cDNA(2000)。通过数据库分析,然后对人胎盘 mRNA 进行 RT-PCR 分析,他们克隆了全长 CIP150。推导的 1,344 个氨基酸蛋白质的预测分子量为 150 kD。蛋白质印迹分析显示在人和大鼠肾细胞以及宫颈癌、人颗粒瘤和乳腺癌细胞系中表达。

帕特尔等人(2017) 分析了胚胎、产后早期和产后晚期的小鼠晶状体微阵列数据集,并观察了各个阶段晶状体中 Ric1 的表达。除了在分离的晶状体上皮细胞中表达较高之外,Ric1 的表达相对较低。作者还检查了新生小鼠晶状体上皮和纤维细胞的 RNA-seq 数据,并观察到两种细胞类型中 Ric1 的表达,与上皮细胞相比,纤维细胞中的表达显着更高。

▼ Mapping

Hartz(2014) 根据 CIP150 序列(GenBank AB037853) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 CIP150 基因对应到染色体 9p24.1。

▼ 基因功能

Akiyama 等人使用免疫共沉淀实验(2005)表明CIP150与GJA1相互作用。GJA1 缺失构建体用于将 CIP150-GJA1 相互作用结构域对应到 GJA1 的氨基酸 227 至 242。GJA1 的这种相互作用结构域对于 GJA1 的磷酸化、细胞间接触的定位和染料转移活性也是必需的。当使用 RNA 干扰抑制 CIP150 的表达时,GJA1 不会定位于间隙连接斑块,并且间隙连接染料转移活性显着降低。

RAB6A(179513) 是一种参与内体转移的晚期高尔基体小 GTP 酶。普萨帕蒂等人(2012) 发现人 RGP1(615742) 和 1,344 个氨基酸的 RIC1 亚型孤立地与 GDP 结合的 RAB6A 相互作用,但两者都不能单独充当 RAB6A 的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)。相比之下,RIC1 和 RGP1 的共表达产生了 RIC1-RGP1 复合物,该复合物对 RAB6A 显示出浓度依赖性 GEF 活性,但对其他测试的 RAB 蛋白则没有。人类细胞系中 RIC1 或 RGP1 的缺失会导致 RAB6A 蛋白不稳定,并降低其在高尔基复合体中的丰度,同时阻碍 RAB6A 依赖性甘露糖 6-磷酸受体(IGF2R;147280)从晚期内体到高尔基体的逆行转运。RIC1 还表现出结合内侧高尔基体定位的 RAB33B(605950) 的能力,

帕特尔等人(2017)利用公开的蛋白质-蛋白质相互作用数据和 iSyTE 晶状体基因表达数据的叠加进行了综合分析。从 RIC1 基因的总共 39 个直接蛋白质-蛋白质水平连接中,32 个候选蛋白在晶状体中表达,其中 14 个是晶状体富集的。

Unlu 等人使用抗体标记(2020) 观察到,ric1 缺陷的斑马鱼软骨细胞在细胞内保留了原胶原 II(参见 120140),其表面积比对照细胞大约 10 倍,对照细胞将原胶原分泌穿过质膜到达细胞外基质(ECM)。在成纤维细胞样脊索鞘细胞中也观察到类似的结果,脊索基底膜畸形。注意到其他货物通常被贩运,作者得出结论,Ric1 是前胶原转移选择性需要的,并且软骨细胞克隆实验表明这是一种细胞自主的要求。ric1 缺失软骨细胞的透射电子显微镜(TEM) 显示出野生型软骨细胞中未见的不同大小的囊泡。高放大倍数图像显示大囊泡核心中有条纹材料,让人想起通常在 ECM 中形成的胶原纤维。软骨基质分析显示,在受精后 3 天(dpf) 时,ric1 缺失 ECM 中的交联减少,而在 4 dpf 时则消失。因此,TEM 数据证实了 ric -/- 细胞中胶原蛋白的细胞内保留以及 ECM 超微结构的受损。

恩卢等人(2020) 生成了嵌合 rgp1 耗尽的斑马鱼胚胎,并观察到类似于 ric1 缺失突变体的骨骼表型。此外,rpg1 -/- 克隆显示出与 ric1 -/- 软骨细胞相似的胶原蛋白积累。这些结果支持了 RGP1 和 RIC1 共同作用调节前胶原分泌和骨骼形态发生的假设。RAB6A 的过度表达不足以挽救 ric1 -/- 细胞中的胶原蛋白转移,而组成型活性 RAB6A 突变体的过度表达可将胶原蛋白积累清除至野生型水平,表明 RAB6A 激活是胶原蛋白分泌所必需的。

▼ 分子遗传学

Patel 等人对来自 74 个家庭的 166 名白内障患者进行了队列研究(2017) 鉴定了 2 名不相关的患有整体发育迟缓和小头畸形的患者,有或没有唇/腭裂(CATIFA; 618761),他们的 RIC1 基因具有相同的错义突变(R1265P; 610354.0001),他们是纯合子。

恩卢等人(2020)重新研究了 Patel 等人最初报道的 2 个阿拉伯家庭(2017) 总共鉴定了 8 名患有唇裂、白内障、牙齿异常、智力发育受损、面部畸形和注意力缺陷多动障碍(ADHD) 的儿童,他们将其命名为 CATIFA 综合征,这些儿童的 RIC1 基因中的 R1265P 突变是纯合的。在斑马鱼和患者细胞中进行的实验表明,RIC1 缺失会导致前胶原分泌中断。

▼ 动物模型

Patel 等人(2017) 分析了晶状体发育缺陷的不同基因敲除小鼠突变体中的 Ric1 表达,发现在胚胎(E) 9.5 和 E10.5 天的 Pax6(607108) 敲除晶状体中 Ric1 表达下调,而在 Sparc(182120) 缺失晶状体上皮细胞中 Ric1 表达上调。

恩卢等人(2020) 对斑马鱼颅面“圆形”基因座进行了基因定位和定位克隆,并鉴定了 ric1 基因的突变。斑马鱼 ric1 -/- 突变体幼虫在受精后 5 天(dpf) 时表现出头部扁平、下巴缺乏突出、胸鳍扭结和头/体长指数短。与年龄匹配的野生型对照相比,突变斑马鱼的头部尺寸指数更小。糖胺聚糖染色显示突变体中畸形的颅面软骨元件和骨化中心,也比野生型对照小。此外,与野生型幼虫相比,突变幼虫在 7 dpf 时缺乏咽齿,并且具有较小的钙化区域,无法伸长。3维重建的共焦显微镜显示,与对照组相比,突变体的股辛软骨臂和体更厚且畸形,并且孔塌陷。高放大倍数成像显示出更小的、收缩的突变软骨细胞,并且失去了特征性的硬币堆叠形状。作者得出结论,Ric1 功能是正常细胞形状所必需的,细胞形状传达器官形状并最终表达整体颅面形态。恩卢等人(2020) 还通过整体免疫荧光(WMIF) 分析了肌纤维附着质量,并观察了下颌间后肌和躯干肌肉中的波状回缩肌纤维。TEM 证实了肌原纤维的不连续性,揭示了缺乏周期性肌丝图案和排列。对 ric1 缺失斑马鱼幼虫的运动分析显示,与野生型斑马鱼幼虫相比,其探索行为较少,且运动速度明显较慢。作者得出结论,ric1 缺乏会导致结构和功能性肌肉骨骼缺陷。使用全神经元标记的 WMIF 显示突变斑马鱼的前脑和小脑明显变小,轴突投影也发生改变,这表明 ric1 的缺失也会导致神经系统的形态和功能缺陷。作者指出,上述发现与 RIC1 缺陷相关的人类表型特征相关(参见分子遗传学);然而,尽管大多数患者也表现出白内障,但他们没有观察到 ric1 缺失的斑马鱼晶状体存在缺陷。作者得出结论,ric1 缺乏会导致结构和功能性肌肉骨骼缺陷。使用全神经元标记的 WMIF 显示突变斑马鱼的前脑和小脑明显变小,轴突投影也发生改变,这表明 ric1 的缺失也会导致神经系统的形态和功能缺陷。作者指出,上述发现与 RIC1 缺陷相关的人类表型特征相关(参见分子遗传学);然而,尽管大多数患者也表现出白内障,但他们没有观察到 ric1 缺失的斑马鱼晶状体存在缺陷。作者得出结论,ric1 缺乏会导致结构和功能性肌肉骨骼缺陷。使用全神经元标记的 WMIF 显示突变斑马鱼的前脑和小脑明显变小,轴突投影也发生改变,这表明 ric1 的缺失也会导致神经系统的形态和功能缺陷。作者指出,上述发现与 RIC1 缺陷相关的人类表型特征相关(参见分子遗传学);然而,尽管大多数患者也表现出白内障,但他们没有观察到 ric1 缺失的斑马鱼晶状体存在缺陷。表明 ric1 的缺失也会导致神经系统的形态和功能缺陷。作者指出,上述发现与 RIC1 缺陷相关的人类表型特征相关(参见分子遗传学);然而,尽管大多数患者也表现出白内障,但他们没有观察到 ric1 缺失的斑马鱼晶状体存在缺陷。表明 ric1 的缺失也会导致神经系统的形态和功能缺陷。作者指出,上述发现与 RIC1 缺陷相关的人类表型特征相关(参见分子遗传学);然而,尽管大多数患者也表现出白内障,但他们没有观察到 ric1 缺失的斑马鱼晶状体存在缺陷。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):.

0001 CATIFA 综合征
RIC1、ARG1265PRO
在来自多个近亲家庭的 2 名不相关患者(07DG0035/10DG1320 和 15DG2427)中,患有白内障综合症,与整体发育迟缓和小头畸形相关,伴有或不伴有唇裂和唇裂吃(CATIFA;618761),Patel 等人(2017) 鉴定了 RIC1 基因中 c.3794G-C 颠换(c.3794G-C, NM_020829.3) 的纯合性,导致 arg1265 到 pro(R1265P) 取代。患者共有 1 个自合间隔,证实了突变的创始人性质。

恩卢等人(2020)重新研究了 Patel 等人最初报道的 2 个阿拉伯家庭(2017) 并鉴定出总共 8 名患有 CATIFA 综合征的儿童,他们的 RIC1 基因 R1265P 突变是纯合的。该突变在两个家庭中都与疾病完全分离,受影响儿童的近亲父母都是该突变的杂合子,而未受影响的同胞要么是杂合子,要么不携带该突变。对患者成纤维细胞的 cDNA 进行测序揭示了两种类型的转录本:第一种包括 R1265P 突变,随后正确剪接了内含子 24,而第二种则携带 R1265P 突变,但由于内含子保留而未能剪接,导致在 1266 位出现终止密码子。定量 PCR 表明,患者成纤维细胞的 RIC1 转录物数量不到对照细胞的一半,表明非剪接转录物发生了降解。患者来源的成纤维细胞的透射电子显微镜(TEM) 显示出在对照成纤维细胞中未见的扩张的囊泡区室,并且与对照相比,免疫荧光显示整个患者成纤维细胞中的 COL1(参见 120150)染色显着扩大。跨高尔基体网络(TGN) 标记部分与 COL1 染色共定位,表明原胶原转运在 TGN 处被阻断。ric1 -/- 斑马鱼细胞中野生型 RIC1 的过度表达可以挽救细胞内胶原蛋白的积累,而 R1265P 突变体的马赛克过度表达只能部分清除胶原蛋白沉积物。