Rab33b,也称为Ras相关的GTP结合蛋白家族成员,是一种位于高尔基体的蛋白质,在膜转运和自噬过程中发挥着重要作用。Rab33b属于Rab蛋白家族,这个家族的小GTP结合蛋白在蛋白分泌和内吞途径的囊泡运输中扮演着关键角色。Rab33b的氨基酸序列与Rab33A蛋白有55.3%的相似性,并且两者在效应结构域上有独特的氨基酸序列[4]。Northern blot分析显示,rab33B在哺乳动物组织中广泛表达,而rab33A的表达则局限于大脑和免疫系统[4]。免疫荧光研究表明,Rab33B与高尔基体特异性标志物α-甘露糖苷酶II共定位。免疫电镜分析进一步将Rab33B的定位细化为高尔基体中间囊泡。这些结果提示Rab33B可能在细胞内高尔基体运输中发挥作用[4]。
Rab33b在自噬和膜转运中的具体功能正逐渐被揭示。研究表明,Rab33b在自噬过程中与Atg16L1相互作用,而Atg16L1是Atg5-Atg16L1二聚体复合物的一部分,该复合物在自噬体的形成中起关键作用[5]。Rab33b与Atg16L1的相互作用受Atg5的调节,Atg5的存在对于Rab33B与Atg5-Atg16L1复合物的核苷酸依赖性相互作用至关重要[5]。此外,Rab33b还参与了细胞内的膜转运过程,与多种内体相关蛋白和标记物共定位,表明其在细胞内膜运输和血管生成中也发挥着作用[3]。
Rab33b的突变与几种疾病有关,最显著的是与Smith-McCort dysplasia(SMC)的关联。SMC是一种罕见的常染色体隐性遗传的骨软骨发育不良,其特征包括脊柱和长骨的发育异常。研究发现,RAB33B基因的突变会导致SMC的发生,进一步强调了Rab33b在骨骼发育中的重要作用[7]。此外,RAB33B基因的突变也与骨吸收缺陷和蛋白质糖基化异常有关,这表明Rab33b在维持骨骼稳态和蛋白质修饰中也发挥着关键作用[2]。
在细胞功能方面,Rab33b还与细胞骨架蛋白KRT8的磷酸化有关,过度的机械负荷激活的PKN(蛋白激酶N)会磷酸化KRT8,从而抑制Rab33B的转运,抑制自噬体的形成,并导致椎间盘退变[1]。此外,Rab33b的表达与猪精子冻存能力有关,表明Rab33b可能在生殖细胞的功能中也发挥着作用[6]。
综上所述,Rab33b是一种位于高尔基体的蛋白质,在自噬和膜转运过程中发挥着重要作用。Rab33b的突变与多种疾病有关,包括SMC、骨吸收缺陷和蛋白质糖基化异常等。Rab33b的研究有助于我们更好地理解其在细胞功能、骨骼发育和疾病发生中的作用机制。
参考文献:
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2. Dimori, Milena, Pokrovskaya, Irina D, Liu, Shijie, Lupashin, Vladimir V, Morello, Roy. 2023. A Rab33b missense mouse model for Smith-McCort dysplasia shows bone resorption defects and altered protein glycosylation. In Frontiers in genetics, 14, 1204296. doi:10.3389/fgene.2023.1204296. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37359363/
3. Lin, Hsin-Hung, Kuo, Ming-Wei, Fan, Tan-Chi, Yu, Alice L, Yu, John. 2023. YULINK regulates vascular formation in zebrafish and HUVECs. In Biological research, 56, 7. doi:10.1186/s40659-023-00415-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36843032/
4. Zheng, J Y, Koda, T, Fujiwara, T, Ikehara, Y, Kakinuma, M. . A novel Rab GTPase, Rab33B, is ubiquitously expressed and localized to the medial Golgi cisternae. In Journal of cell science, 111 ( Pt 8), 1061-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9512502/
5. Chandra, Mintu, Saran, Runjhun, Datta, Sunando. 2016. Deciphering the role of Atg5 in nucleotide dependent interaction of Rab33B with the dimeric complex, Atg5-Atg16L1. In Biochemical and biophysical research communications, 473, 8-16. doi:10.1016/j.bbrc.2016.03.043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26975471/
6. Brym, Paweł, Wasilewska-Sakowska, Karolina, Mogielnicka-Brzozowska, Marzena, Kondracki, Stanisław, Fraser, Leyland. 2021. Gene promoter polymorphisms in boar spermatozoa differing in freezability. In Theriogenology, 166, 112-123. doi:10.1016/j.theriogenology.2021.02.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33735665/
7. Dupuis, Nina, Lebon, Sophie, Kumar, Manoj, Gressens, Pierre, El Ghouzzi, Vincent. 2012. A novel RAB33B mutation in Smith-McCort dysplasia. In Human mutation, 34, 283-6. doi:10.1002/humu.22235. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23042644/