RAS 关联域家族蛋白 1；RASSF1
RASSF1A
HGNC 批准的基因符号：RASSF1
细胞遗传学定位：3p21.31 基因组坐标（GRCh38）：3:50,329,788-50,340,836（来自 NCBI）
▼ 说明
RASSF1A 是一种肿瘤抑制基因，其失活与多种散发性人类癌症有关。它调节多种生物过程，包括细胞周期进程、细胞凋亡和微管稳定性。RASSF1A 缺乏明显的酶活性，但它含有 RAS 关联结构域，被认为是 RAS 癌蛋白的效应子（参见 KRAS；190070）（Palakurthy 等人总结，2009）。
▼ 克隆与表达
染色体3短臂等位基因缺失是肺癌发病机制中最常见和最早的事件之一，在90%以上的小细胞肺癌（SCLCs）中观察到。182280）和 50% 至 80% 的非小细胞肺癌（NSCLC）。频繁且早期的杂合性缺失和纯合性缺失的存在表明3p21.3区域在肿瘤发生中发挥着关键作用，Sekido等人（1998）将3p21.3中常见的纯合性缺失区域缩小至120 kb。位于 3p21 的几个假定的肿瘤抑制基因已被表征，但这些基因在肺癌中似乎都没有发生改变。
Dammann 等人（2000）描述了人类 RAS 效应子同源物 RASSF1 的克隆和表征，RASSF1 位于最小纯合缺失的 120 kb 区域。他们在酵母2-杂交筛选中通过RASSF1蛋白与人类DNA修复蛋白XPA（611153）的相互作用鉴定出了RASSF1蛋白。Dammann et al.（2000）检测到来自可变剪接和启动子使用的 3 个转录本，A、B 和 C。主要转录物A和C在所有测试的正常组织中表达。在所有分析的 SCLC 细胞系和其他几种癌细胞系中，转录本 A 均缺失。表达缺失与 RASSF1A 的 CpG 岛启动子序列的甲基化相关。60 个原发性肺肿瘤中有 24 个（40%）启动子高度甲基化，分析的 41 个肿瘤中有 4 个携带错义突变。肺癌细胞中转录物 A 的重新表达减少了集落形成，抑制了贴壁依赖性生长，并抑制了裸鼠中的肿瘤形成。这些特征表明 RASSF1A 作为肺肿瘤抑制剂的潜在作用。Dammann et al.（2000）在17个SCLC细胞系中没有发现突变，但在41个原发性NSCLC中发现了4个错义突变。
通过物理克隆方法和生物信息学计算分析，Lerman 和 Minna（2000）在染色体 3p21.3 的一个区域中鉴定了许多基因，包括 RASSF1，该区域与假定的肺癌抑癌基因相关。RASSF1 基因编码短亚型和长亚型，分别称为 RASSF1A 和 RASSF1C。推导的 340 个氨基酸的胞质 RASSF1A 蛋白与小鼠蛋白 97% 相同，包含 NORE1（607020）中也发现的 DAG 结合结构域。RASSF1C 胞质蛋白含有 270 个残基，没有 DAG 结合域。Northern 印迹分析显示，2.0 kb 转录物的广泛表达在心脏和胰腺中最强，其次是胎盘和骨骼肌，在脑、肺、肝脏和肾脏中最弱。在大多数测试的肺癌细胞系中表达较短的亚型，但不表达较长的亚型。在任何品系中均未检测到突变。
透明细胞肾细胞癌几乎普遍以 3p 杂合性丢失为特征，通常涉及 3 个区域的任意组合： 3p26-p25，包含 VHL 基因（608537）；3p14.2-p12，含有FHIT基因（601153）；和3p22-p21，推测它也含有肿瘤抑制基因。Dreijerink et al.（2001）提出的数据表明RASSF1A基因是着丝粒3p21.3区域的候选肾肿瘤抑制基因。
▼ 基因功能
RASSF1A 基因座在多种实体瘤中以高频率发生表观遗传失活。Shivakumar et al.（2002）发现，在肺和乳腺肿瘤来源的上皮细胞中重新表达RASSF1A会导致生长停滞，但不会导致细胞凋亡。生长停滞与cyclin D1（168461）蛋白积累的抑制相关，这可能阻止表达RASSF1A的细胞通过RB（614041）家族细胞周期限制点并进入S期。RASSF1A 对细胞周期蛋白 D1 积累的调节孤立于细胞周期蛋白 D1 启动子，并且可能是通过抑制 mRNA 发生的。RASSF1A 活性也依赖于磷酸化。RNA 干扰介导的 RASSF1A 蛋白表达抑制导致天然细胞周期蛋白 D1 蛋白异常积累，而细胞周期蛋白 D1 mRNA 水平没有可检测到的变化。Shivakumar et al.（2002）得出结论，RASSF1A 通过抑制 G1/S 期进展作为细胞增殖的负调节因子。
Fenton等人（2004）利用酵母2-杂交系统发现RASSF1与参与细胞周期进程的磷蛋白E4F1（603022）相互作用。这两种蛋白在小鼠成纤维细胞系和人非小细胞肺癌系体内形成复合物。在免疫沉淀试验中，短干扰 RNA 对 Rassf1a 的特异性失活破坏了 Rassf1a 与 E4f1 的结合。此外，在 Rassf1a 存在的情况下，E4f1 增强了 G1 细胞周期停滞和 S 期抑制。
Song et al.（2004）将RASSF1A鉴定为APC/C（后期促进复合物/环体）的有丝分裂特异性抑制剂，APC/C是一种大型多子单元复合物，与泛素结合酶和泛素激活酶协同作用，催化有丝分裂形成其蛋白质底物上的多聚泛素链，靶向它们被蛋白酶体降解。许多调控机制共同作用，将 APC/C 的活性限制在细胞周期的特定时期。正如Mathe（2004）所评论的，RASSF1基因通过一种新的机制有助于有丝分裂的时空调节。通过与 Cdc20（603618）相互作用，其蛋白产物抑制 APC 并防止细胞周期蛋白 A（参见 CCNA1, 604036）和细胞周期蛋白 B（参见 CCNB1, 123836）的降解，直到纺锤体检查点完全发挥作用。
Baksh et al.（2005）发现乳腺癌细胞系中RASSF1A的异位表达增强了细胞凋亡，作用于线粒体上游。相反，通过骨肉瘤和乳腺癌细胞中的RNA干扰或通过Rassf1a-null小鼠胚胎成纤维细胞中的基因缺失来减少RASSF1A会特异性地损害死亡受体依赖性细胞凋亡。死亡受体刺激导致RASSF1A和MAP1之间形成复合物（MOAP1; 609485）。在缺少 RASSF1A 的情况下，MAP1 似乎以非活性闭合构象存在，其中 BH3 样结构域无法与 BAX（600040）相互作用。RASSF1A 结合解除了抑制相互作用，使 MAP1 能够结合 BAX。RASSF1A/MAP1 相互作用是 BAX 构象变化、线粒体膜插入和响应死亡受体刺激的最大细胞凋亡所必需的。RASSF1A 和 MAP1 被招募到 TNF-α（191160）和 TRAIL（603598）受体复合物中，以响应各自的同源配体。
Matallanas et al.（2007）重建了人类细胞中由RASSF1A启动的凋亡信号通路。该途径的关键步骤包括破坏抑制性RAF1（164760）-MST2（STK3；605030）通过 RASSF1A 形成复合物，并同时增强 MST2 与 LATS1（603473）的相互作用。LATS1随后磷酸化YAP1（606608），使YAP1转位至细胞核并与p73（TP73；601990），导致p73介导的促凋亡靶基因PUMA（BBC3；605854）。Matallanas et al.（2007）假设某些肿瘤中RASSF1A的沉默消除了p73依赖性促凋亡信号。
Palakurthy et al.（2009）通过对人类肿瘤细胞系进行全基因组小发夹RNA筛选，发现HOXB3（142966）敲低导致表观遗传沉默的RASSF1A去抑制，从而导致RASSF1A表达升高。HOXB3通过结合DNA甲基转移酶DNMT3B（602900）引起RASSF1A沉默，然后将其招募到RASSF1A启动子上，导致RASSF1A高甲基化和沉默。DNMT3B 的招募是通过与 Polycomb 阻遏物复合物-2 的相互作用来促进的（参见 EZH1；601674）和MYC（190080），与RASSF1A启动子结合。在 10 例人类肺腺癌中的 6 例中检测到 RASSF1A 沉默，而在这 6 例中的 5 例中，RASSF1A 下调与 HOXB3 和 DNMT3B 的过度表达密切相关。
▼ 基因结构
Lerman和Minna（2000）通过基因组序列分析确定RASSF1基因含有5个外显子，全长7.6 kb。
▼ 测绘
Dammann et al.（2000）确定RASSF1基因位于染色体3p21.3上肺癌抑癌基因的120-kb关键区域。
▼ 分子遗传学
Harada等人（2002）使用甲基化特异性PCR检查了175个原发性儿科肿瘤和23个肿瘤细胞系中9个基因的甲基化状态。他们研究了儿童肿瘤的主要形式：肾母细胞瘤（见194070）、神经母细胞瘤（见256700）、肝母细胞瘤、髓母细胞瘤（155255）、横纹肌肉瘤（见268210）、骨肉瘤（259500）、尤文肉瘤（612219）、视网膜母细胞瘤（180200）和急性白血病。原发性肿瘤和细胞系中最常见的甲基化基因是RASSF1A（分别为40%和86%）。然而，各个肿瘤类型中 RASSF1A 甲基化率从 0% 到 88% 不等。RASSF1A 甲基化是肿瘤特异性的，并且在邻近的非恶性组织中不存在。其他基因的甲基化在肿瘤和非恶性组织中相对较少（小于5%）。RASSF1A甲基化的神经母细胞瘤患者年龄显着高于未甲基化的患者（P = 0.008）。甲基化状态与其他临床病理参数之间没有关系。用 5-aza-2-prime-deoxycytidine 处理六种缺乏 RASSF1A mRNA 的细胞系，以检查甲基化和转录沉默之间的关系。在这 6 个细胞系中的 5 个中，RT-PCR 证实了 RASSF1A mRNA 的恢复。Harada等人（2002）的研究结果表明，RASSF1A启动子异常甲基化可能与许多不同形式的儿童肿瘤的发病机制有关。
Kok et al.（1997）在染色体 3p 上发现了几个不同的区域，这些区域在肺癌和其他散发性癌症中表现出频繁的等位基因丢失，这表明多个肿瘤抑制基因可能驻留在 3p 上，并且它们的失活在许多癌症的发病机制中发挥着作用。常见散发性癌症。肺和乳腺肿瘤和肿瘤系中重叠纯合缺失的鉴定导致在3p21.3（LCTSGR1）和3p12（LCTSGR2）处鉴定出2个肺癌肿瘤抑制基因区域（LCTSGR）（Lerman and Minna, 2000）。3p21.3 区域包含多个基因，包括 RASSF1A。Agahanggelou et al.（2001）报道的研究结果表明，RASSF1A 两次命中（甲基化和丢失）失活是 SCLC 肿瘤发生的关键步骤，而 RASSF1A 失活在 NSCLC、乳腺癌、卵巢癌和宫颈癌中不太重要，而其他癌症中，RASSF1A 失活则不太重要。 LCTSGR1 内的基因可能与此有关。
在一项针对接受根治性切除但复发的 I 期非小细胞肺癌患者（见 211980）的研究中，与未复发的匹配患者相比，Brock 等人（2008）发现 CDKN2A 的启动子甲基化（肿瘤和组织学肿瘤阴性淋巴结中的 CDH13（601364）、RASSF1A 和 APC（611731）基因与肿瘤复发孤立相关。
