Gripap1-flox 基因敲除小鼠

Gripap1，也称为GRIP1相关蛋白1，是一种在多种细胞过程中发挥重要作用的蛋白质。它主要在脑组织中高表达，但也存在于肺、心脏、胚胎、肾脏和卵巢等组织中。Gripap1的氨基酸序列包含多个潜在的蛋白质-蛋白质相互作用基序，提示它可能是一个更大的蛋白质复合物的一部分。尽管Gripap1不包含预测的跨膜结构域，但它在瞬转染的哺乳动物细胞中被观察到与质膜相关联。酵母双杂交筛选发现Gripap1与通用磷脂酰肌醇受体1（GRP1）相互作用，GRP1是一种对ADP-核糖基化因子家族蛋白的GEF。Gripap1与GRP1的相互作用也在体外和瞬转染的哺乳动物细胞中得到证实，其中Gripap1被证明可以增强GRP1与质膜的关联。此外，Gripap1与内源性ADP-核糖基化因子在转染细胞中的质膜上共定位，提示Gripap1可能通过这个家族的小GTP酶调节信号传导[10]。

在乳腺癌细胞中，Gripap1的表达受到tRNA调控，tRNA在基因表达和癌症进展中发挥重要作用。特定的tRNA，如tRNAGluUUC和tRNAArgCCG，在乳腺癌细胞获得转移活性时上调。这些tRNA的上调增强了富含其同源密码子的转录本的稳定性和核糖体占据。特别是，tRNAGluUUC通过直接增强EXOSC2的表达和增强Gripap1构成一个“诱导”途径，从而促进转移进展[1]。细胞蛋白质组向促转移状态的转变与全球tRNA转变相呼应，允许通过密码子含量量化来优化细胞状态和细胞类型转基因表达。tRNA的调节代表了细胞实现特定转录本和蛋白质表达改变的一种机制。tRNA因此是基因表达的动态调节因子，tRNA密码子景观可以因果和特异性地影响疾病进展[1]。

在原发性胆管炎（PBC）中，基因组关联研究发现X染色体（chrX）上的基因与疾病相关。一项chrX全基因组关联研究发现，在PBC患者中，位于GRIPAP1基因内的rs7059064位点是基因组范围内显著关联的位点[2]。这一研究代表了首次全面研究X染色体对自身免疫性肝病遗传学的贡献，并揭示了PBC相关的基因组范围内显著位点[2]。

在儿童肾血管周上皮样细胞瘤（PEComa）中，报道了一种新的RBMX-TFE3基因融合。这种融合是由一个旁中心X染色体倒位inv(X)(p11;q26)引起的。这种肿瘤发生在一名健康的12岁男孩身上，表现为左肾巨大肿块，并延伸至下腔静脉。患者在诊断时发现有多发性肺转移，并在3个月后死于疾病。肿瘤的形态（上皮样透明细胞，具有腺泡和巢状结构）和免疫表型（TFE3和HMB45强阳性；actin、desmin和PAX8阴性）符合Xp11易位PEComa的特征；然而，TFE3重排最初未通过常规TFE3断裂荧光原位杂交（FISH）检测到。进一步的RNA测序揭示了新的RBMX-TFE3基因融合，随后通过融合试验FISH使用定制设计的RBMX和TFE3融合探针得到证实。该报告描述了在儿科肾PEComa患者中发现的一种新的TFE3基因融合伙伴RBMX，该患者与暴发性临床过程相关。正如其他Xp11.2倒位所记录的那样，如与NONO、RBM10或GRIPAP1基因的融合，TFE3断裂可能低于FISH分辨率，导致假阴性结果[3]。

在皮肤黑色素瘤中，研究发现许多与焦亡相关的基因表达异常。TP53、TP63、IL1B、IL18、IRF2、CASP5、CHMP4C、CHMP7、CASP1和GSDME在黑色素瘤患者中检测到体细胞突变，其中大多数显示高频率的CNVs。基于焦亡相关基因建立的焦亡相关特征与低分期和良好预后显著负相关。此外，研究建立了一个基于8个PAGs（GBP2、HPDL、FCGR2A、IFITM1、HAPLN3、CCL8、TRIM34和Gripap1）表达的焦亡相关特征模型（PPRS），该模型与总生存期（OS）、癌基因突变、肿瘤干性、免疫浸润程度、免疫检查点（ICs）水平和治疗反应密切相关[4]。

在帕金森病的早期临床阶段，Gripap1和DLG4基因的表达水平改变。研究分析了PD患者外周血中Gripap1、DLG4、KIF1B、NGFRAP1和NRF1基因的相对mRNA水平，这些基因与神经递质转运、细胞凋亡和线粒体功能障碍相关。研究结果表明，Gripap1和DLG4基因可能是PD早期临床阶段的潜在生物标志物[5]。

在肾细胞癌中，Gripap1是TFE3基因的融合伙伴。在一项研究中，对荧光原位杂交（FISH）确认的转位肾细胞癌（tRCC）进行了RNA测序。在总共1130例肾细胞癌中，21例（1.9%）显示TFE3（n=20）或TFEB（n=1）基因重排。在21例tRCC中，5种不同的TFE3融合转录本被鉴定出；最常见的TFE3伙伴是PRCC（n=4）和SFPQ（n=4）。其他涉及的伙伴是ASPCR1（n=1）和MED15（n=1）基因以及一种新的TFE3伙伴，GRIPAP1[6]。

在肾癌的分子病理学中，Gripap1是TFE3融合伙伴之一。在MIT家族转位肾细胞癌中，越来越多的基因融合被描述。一些TFE3融合伙伴，如NONO、GRIPAP1、RBMX和RBM10，可能由于这些基因在同一染色体上的邻近而显示欺骗性荧光原位杂交结果[7]。

在颞叶癫痫（TLE）伴海马硬化（HS）中，Gripap1的表达水平改变。与无HS组相比，ILAE-1组中有341个mRNA转录本和131个circRNA转录本表达差异。基因本体分析表明，失调的基因与囊泡介导的转运的生物过程相关。富集分析表明，失调的基因主要参与MAPK信号通路。随后，在DEGs之间形成了总共441个已知或预测的相互作用，并使用MCODE插件在PPI网络中检测到最重要的模块。有4个功能模块被富集：ER到高尔基运输囊泡膜、基础转录因子、GABA门控氯离子通道活性、CENP-A含有核小体组装。基于标准化mRNA信号强度，构建了一个包含5个circRNAs（hsa_circ_0025349、hsa_circ_0002405、hsa_circ_0004805、hsa_circ_0032254和hsa_circ_0032875）和3个mRNAs（FYN、SELENBP1和GRIPAP1）的circRNA-mRNA共表达网络。这是首次报道ILAE-1型和无HS的TLE患者手术切除的海马组织中circRNAs和mRNAs的表达谱，这些结果可能为与这种病理学相关的转录改变提供新的见解[8]。

在宫颈癌中，Gripap1的表达水平与预后相关。低表达的OTUD5在宫颈癌中与不良预后相关。OTUD5的表达与肿瘤分期、转移淋巴结和与磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）-AKT信号通路、上皮-间质转化（EMT）和激素相关的肿瘤亚型相关。此外，分析了OTUD5的共表达基因、相关miRNAs、转录因子、激酶、E3和相互作用蛋白。研究表明，OTUD5影响WD重复域45（WDR45）、泛素特异性肽酶11（USP11）、GRIP1相关蛋白1（GRIPAP1）和RNA结合基序蛋白10（RBM10）的表达水平。此外，hsa-mir-137、hsa-mir-1913、hsa-mir-937、hsa-mir-607、hsa-mir-3149和hsa-mir-144可能抑制OTUD5的表达。此外，对22个共表达基因、33个相关miRNAs和30个相互作用蛋白进行了富集分析。除了泛素化和免疫相关过程外，它们还参与Hippo信号传导、胰岛素信号传导、EMT、组蛋白甲基化和磷酸化激酶结合。该研究首次分析了宫颈癌中OTUD5的表达及其与临床病理学的关系，并为进一步研究其在肿瘤中的调节机制提供了新的见解[9]。

综上所述，Gripap1是一种在多种细胞过程中发挥重要作用的蛋白质。它在乳腺癌、原发性胆管炎、肾细胞癌、皮肤黑色素瘤、帕金森病、颞叶癫痫和宫颈癌等疾病中发挥重要作用。Gripap1的研究有助于深入理解其在疾病发生发展中的作用机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。