RAS 相关 GTP 结合蛋白 D； RRGD

RAGD

HGNC 批准的基因符号：RRAGD

细胞遗传学定位：6q15 基因组坐标（GRCh38）：6:89,364,616-89,412,273（来自 NCBI）

▼ 说明

RRAGD 是一种单体鸟嘌呤核苷酸结合蛋白，或称 G 蛋白。通过结合 GTP 或 GDP，小 G 蛋白在众多细胞过程和信号通路中充当分子开关。

▼ 克隆与表达

Sekiguchi 等人在伯基特淋巴瘤 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中使用 RRAGA（612194）作为诱饵（2001）克隆了 RRAGD，他们将其称为 RAGD。推导的 400 个氨基酸蛋白质包含 3 个磷酸盐/镁结合基序、3 个鸟嘌呤核苷酸结合基序以及 C 端亮氨酸拉链和卷曲螺旋结构。RRAGD 和 RRAGC（608267）具有 81% 的氨基酸同源性，其中中心部分具有 90% 的同一性；N 和 C 末端不太保守。

在论文中，Schlingmann 等人（2021）发现 Rragd 基因普遍表达，在心脏和肾脏中具有显着的转录水平。在肾脏中，Rragd 与 Henle 厚升环和肾单位远端曲管中的标记物共定位。

▼ 基因功能

通过删除分析，Sekiguchi 等人（2001）发现 RRAGD 和 RRAGA 通过它们的 C 末端相互作用。RRAGD 与 RRAGA 的 GDP 和 GTP 结合形式相关，并且 RRAGD 的亚细胞定位取决于 RRAGA 的核苷酸结合状态及其定位。

多蛋白 mTORC1 蛋白激酶复合物（参见 601231）是响应胰岛素、能量水平和氨基酸而促进生长的通路的核心组成部分，并且在常见癌症中失调。桑卡克等人（2008）发现 Rag 蛋白是 4 个相关的小鸟苷三磷酸酶（GTPase）家族（RAGA、RAGB（300725）、RAGC 和 RAGD）以氨基酸敏感的方式与 mTORC1 相互作用，并且是激活mTORC1 通路由氨基酸组成。与三磷酸鸟苷组成型结合的 Rag 突变体与 mTORC1 强烈相互作用，其在细胞内的表达使 mTORC1 途径对氨基酸剥夺具有抵抗力。相反，鸟苷二磷酸结合的 Rag 突变体的表达阻止了氨基酸对 mTORC1 的刺激。桑卡克等人（2008）得出的结论是，Rag 蛋白不会直接刺激 mTORC1 的激酶活性，而是像氨基酸一样，促进 mTOR 细胞内定位到也包含其激活剂 RHEB 的隔室（601293）。

迪马耳他等人（2017）发现 MiT/TFE 转录因子（包括 MITF，156845；TFEB，600744；和 TFE3，314310）通过直接调节 RagD 的表达来控制 mTORC1 溶酶体招募和活性。在小鼠中，这种机制介导了饥饿和体育锻炼后对食物可用性的适应，并在癌症生长中发挥了重要作用。肾细胞癌、胰腺导管腺癌和黑色素瘤患者和小鼠模型的细胞和组织中 MiT/TFE 基因的上调触发了 RagD 介导的 mTORC1 诱导，导致细胞过度增殖和癌症生长。因此，迪马耳他等人（2017）得出的结论是，这种转录调节机制使细胞能够适应营养的可用性，并支持癌细胞的能量需求代谢。

▼ 测绘

国际辐射混合图谱联盟将 RRAGD 基因对应到染色体 6（SHGC-32424）

▼ 分子遗传学

Schlingmann 等人在 8 名不相关的患者（F1 至 F8）和 8 名患有肾低镁血症的家庭成员（F9）中，患有肾性低镁血症，伴有或不伴有扩张型心肌病（HOMG7；620152）（2021）鉴定了RRAGD基因中的杂合错义突变（参见例如608268.0001-608268.0005）。这些突变是通过全外显子组测序、直接桑格测序或全基因组测序发现的，在大多数个体中从头发生，并在 F9 家族中遗传。一个家族（F4）可能表现出常染色体显性遗传，但无法获得先证者已故受影响父亲的 DNA。另一个家庭（F7）的先证者有一个类似患病的姐妹，她在婴儿期死亡，但无法获得该姐妹的 DNA；未受影响的母亲是该突变的镶嵌体（17%），表明常染色体显性遗传。突变发生在 GTP 结合域的保守残基处。转染突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它们均增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，所有突变体均导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。对反复突变（S76L; 608268.0001）的相互作用组分析表明，与溶酶体膜上 mTORC1 信号复合物成分的结合增加。研究结果表明 RRAGD 在肾电解质处理和心脏功能中发挥着关键作用。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 低镁血症 7，肾性，伴或不伴扩张型心肌病
RRAGD，SER76LEU

Schlingmann 等人在 2 名患有肾性低镁血症 7 伴或不伴扩张型心肌病（HOMG7；620152）的无关患者（F1 和 F6）中（2021）在 RRAGD 基因中发现了一个从头杂合的 c.227C-T 转变，导致保守残基处出现 ser76 到 leu（S76L）的取代。另一个患有该疾病的个体（F4）被发现携带这种杂合变异，该变异可能是从他已故的受影响父亲那里继承的，尽管无法获得该父亲的 DNA。这些突变是通过全外显子组（F1 和 F4）或直接桑格测序（F6）发现的。转染该突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，突变蛋白导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。患者 F1 在 3 岁时患上扩张型心肌病并接受了心脏移植。患者 F6 是一名 35 岁男性，14 岁时出现症状，年轻时患上扩张型心肌病。患者 F4 在 14 岁时未患心肌病。

.0002 低镁血症 7，肾脏，伴有扩张型心肌病
RRAGD，PRO119ARG

Schlingmann 等人在 2 名患有肾性低镁血症并伴有扩张型心肌病（HOMG7; 620152）的 2 名无关患者（F2 和 F5）中（2021）鉴定了 RRAGD 基因中的从头杂合 c.356C-G 颠换，导致保守残基处 pro119 变为 arg（P119R）。该突变是通过全外显子组测序（F2）或直接桑格测序（F5）发现的。转染该突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，突变蛋白导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。患者F2在12岁时患上扩张型心肌病，并在25岁时接受了心脏移植手术。患者F5是一名10岁女孩，在7个月大时出现心肌病并接受治疗。

.0003 低镁血症 7，肾脏，伴有扩张型心肌病
RRAGD，PRO119LEU

Schlingmann 等人对一名患有肾性低镁血症 7 并伴有扩张型心肌病（HOMG7; 620152）的 5 岁德国女孩（F7）进行了研究（2021）在 RRAGD 基因中发现了一个杂合的 c.356C-T 转变，导致保守残基处发生 pro119 到 leu（P119L）的取代。该突变遗传自未受影响的母亲，她是低水平嵌合体（17%）。先证者有一个患有类似疾病的同胞，但他在婴儿期就去世了，但 DNA 无法用于研究。转染该突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，突变蛋白导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。患者 F7 在 4 岁时患上扩张型心肌病并接受了药物治疗。

.0004 低镁血症 7，肾脏，无扩张型心肌病
RRAGD，SER76TRP

Schlingmann 等人在一名 21 岁男性（F8）中，由土耳其近亲结婚生，患有肾性低镁血症 7，无扩张型心肌病（HOMG7; 620152）（2021）鉴定了 RRAGD 基因中的杂合性 c.227C-G 颠换，导致保守残基处出现 ser76 至 trp（S76W）取代。转染该突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，突变蛋白导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。

.0005 低镁血症 7，肾脏，无扩张型心肌病
RRAGD，THR97PRO

Schlingmann 等人在患有肾性低镁血症 7 且无扩张型心肌病（HOMG7; 620152）的 3 代家族（F9）的 8 名成员中（2021）鉴定了 RRAGD 基因中的杂合性 c.289A-C 颠换，导致保守残基处出现 thr97-to-pro（T97P）取代。通过全基因组测序发现的这种突变与该家族中的疾病分离。转染该突变的 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，它增加了 RRAGD 与 RPTOR（607130）和 MTOR（601231）的结合。与对照相比，突变蛋白导致下游分子 S6K1（608938）磷酸化增加，表明 MTOR 信号传导持续激活。