RAS结合蛋白 RAB1

小型 GTPase RAB1 控制从内质视网膜(ER) 到高尔吉仪器的囊泡流量。Rab1 属于 GTPas 的拉斯超级家庭,该家庭在不活跃的 GDP 约束和活跃的 GTP 约束形式(艾伦等人,2000年)之间循环。

HGNC 批准的基因符号:RAB1A
细胞遗传位置: 2p14基因组坐标(GRCh38): 2:65,086,853-65,130,131(来自 NCBI)

▼克隆和表达
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Zahraoui等人(1989年)从人类噬菌体细胞瘤cDNA库中分离出7个与RAB基因相对应的cDNA克隆,包括RAB1。预测的205-氨基酸人类和大鼠RAB1蛋白是相同的,并与YPT1,S.cerevisiae同源性共享75%的身份。北方污点分析显示,RAB1基因表示为人类成纤维细胞系中的一个主要(2.7 kb)和一个次要的(1.7 kb)mRNA。

▼基因功能
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使用酵母2混合分析和体外结合检测,马丁契奇等人(1997年)显示,大鼠Pra1(RABAC1):604925) 绑定预产的拉布GTPases, 包括拉布3a(179490)和拉布1, 但不是其他小拉斯般的GTPas。Pra1还与突触囊蛋白Vamp2(185881)相互作用,但不是Vamp1(185880)或细胞核素(VAMP3):603657)删除分析显示,结合Rab GTPases和Vamp1需要跨越氨基酸30至54的N终端区域和Pra1的极端C终端域。马丁西奇等人(1997年)建议PRA1可能将拉布蛋白和VAMP2联系起来,控制囊泡对接和融合。

Allan 等人(2000 年)证明系绳因子 p115(603344)是直接与激活的 RAB1 结合的 RAB1 效应器。RAB1 招募 p115 在从内质性囊泡(ER) 萌芽期间涂抹蛋白质复合物 II(COPII; 参见601924)囊泡,在那里它与一组选定的 COPII 囊泡相关 SNAREs(参见603215)进行交互,形成一个 cis-SNARE 复合物,促进针对 Golgi 仪器。Allan等人(2000年)提议,RAB1调节的功能效应体-SNARE复合物的组装定义了一个保存的分子机制,以协调细胞下隔间之间的识别。

Cooper等人(2006年)发现,酵母中α-核素(163890)表达的最早缺陷是ER-Golgi血管贩运中的一个方块。在全基因组的筛查中,最大的毒性修饰物是在同一步骤中起作用的蛋白质,包括与细胞质α-核素内含物相关的拉布瓜诺辛三磷酸盐Ypt1p。哺乳动物Ypt1同源性Rab1的升华表达,在帕金森病的动物模型(168600)中防止α-核素引起的多巴米诺骨神经元损失。因此,Cooper等人(2006年)得出结论,核病变可能是由于与特定神经元的独特生物学相交的基本细胞功能中断造成的,从而使它们特别脆弱。

军团菌在细胞真空中复制,从宿主细胞ER中招募材料。 Vacuole的发展取决于分泌细菌蛋白在宿主细胞膜上的转移。马赫纳和伊斯伯格(2006年)使用结合检测和免疫荧光显微镜发现,转移蛋白SidM针对宿主细胞RAB1。作为瓜诺辛核苷酸交换因子,SidM 招募RAB1到含军团菌的真空中,这个过程通过细菌 LidA 得到增强。在哺乳动物细胞中,SidM的表达干扰了分泌途径,导致高尔吉分裂。马赫纳和伊斯伯格(2006年)建议SidM和LidA模拟与ER衍生囊泡贩运有关的宿主因素,并可能促进囊泡结合和包含军团菌的血管融入宿主细胞分泌途径。

Rab GTPas 通过可逆地与脂质膜结合来调节真核细胞的囊泡贩运。不活跃的拉布GTPas通过与GDP分离抑制剂(GDI) 结合,在细胞溶胶中保持:300104.根据GDP-GTP交换因子(GEF),在拉布激活之前,需要专门的蛋白质从拉布GTPas中取代GDI。马赫纳和伊斯伯格(2007年)发现,来自军团肺炎的SidM可以同时作为Rab1的全球环境基金和GDI位移因子(GDF)。从 GDI 释放的 Rab1 入脂质膜中,并被用作 SidM 介质核苷酸交换的基板。在宿主细胞感染期间,向含军团菌的真空体招募Rab1取决于SidM的GDF活动。因此,马赫纳和伊斯伯格(2007年)得出结论,GDF和全球环境基金的活动可以通过单一蛋白质促进,GDF活动可以协调从GDI绑定池中招募Rab1。

Ingmundson等人(2007年)表示了L.肺活性蛋白SidM的61至450个残留物,他们称之为Drra(Rab1招募A中的缺陷),在人类胚胎肾脏(HEK293)细胞中,并发现这个区域是将GDI从含有RAB1的复合物中取代所必需的,这表明DrA具有GDF活性。免疫沉淀分析表明,解放的RAB1与HK293细胞中的L.肺炎蛋白LepB相互作用。小鼠巨噬细胞的共焦显微镜显示,Rab1和LepB都存在于早期含有肺炎的蒸汽膜上,但只有LepB仍然与支持L.肺泡复制的隔间相关,而Rab1则循环关闭。LepB 通过刺激 GTP 水解激活 RAB1,表明 LepB 具有 GAP 活性。Ingmundson等人(2007年)得出结论,L.肺素编码蛋白质,调节不同的生化反应,对RAB1 GTPase膜循环至关重要,将RAB1重定向到病原体占用的真空,并控制RAB1功能。

Neunuebel等人(2011年)指出,细菌SidM激活,然后AMPylates RAB1(即,在招募RAB1到含有肺炎的疫苗后,共同附加AMP到RAB1)。LepB,它灭活RAB1,不能将AM火焰RAB1绑在含肺炎的真空中。Neunuebel等人(2011年)发现,删除与SidM相邻的基因,SidD,消除了脱氨酶活性,而引入重组SidD从RAB1中去除AMP。协聚焦荧光显微镜显示了SidD的主要常核本地化,部分与高尔基标记重叠。SidD 从 RAB1 中催化 AMP 释放后,脱氨基蛋白可被 LepB 激活。Neunuebel等人(2011年)得出结论认为,SidD是连接早期RAB1积累过程和随后RAB1在感染期间从含肺炎的真空中去除的环节。

谭和罗(2011年)孤立地证明,SidD优先去皮化RAB1,而SidD的去酰化活性抑制了SidM对酵母的毒性。他们的结论是,AMPylation介导信号转导是一个由特定酶调节的可逆过程。

Mukherjee等人(2011年)使用质谱法调查军团菌感染宿主细胞期间对Rab1的翻译后修改。与体外研究一致,在感染期间检测到RrA介导的Rab1开关II区域保存的酪氨酸残留物的AMPylation。此外,还发现了对Rab1中相邻的血清残留物的修改,该残留物与 DrrA 无关。这种修饰需要军团菌效应蛋白安克克斯。生化研究确定,AnkX 直接调解磷胆碱与 Rab1 的共价依恋。这种磷胆素转移酶活性使用 CDP-胆碱作为基材,需要位于 AnkX 蛋白 FIC 域的保存性组胺残留物。在感染期间,AnkX 同时修改了 Rab1 和 Rab35(604199),解释了这种蛋白质如何调节膜通过宿主细胞的内分泌和外细胞通路传输。因此,Mukherjee等人(2011年)得出结论,Rab GTPases的磷胆碱化是一种机制,通过这种机制,含有细菌的FIC域蛋白可以改变宿主细胞功能。

▼映射
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"摆动器"脊髓肌肉萎缩基因(见614633)绘制了接近小鼠染色体11的地图,与Rab1和Glns-ps1紧密相连,这是谷氨酰胺合成酶基因(138290)的一种永无变的伪多涅。韦德迈尔等人(1996年)使用这些标记在小鼠染色体11上构建了Rab1区域的1.3Mb YAC连续体。确认了两个重叠的YACS,其中含有150kb的人类染色体2p区域,包括RAB1轨迹以及新发现的STS(AHY1.1)和被困的exon(ETG1.1)。该区域使用体细胞混合体和辐射混合板绘制为 2p14-p13.4,从而扩展了小鼠染色体 11 和人类 2p 之间的已知保存同步同源区域。