Rhobtb3-flox 基因敲除小鼠

RhoBTB3是一种非典型的Rho GTPase，属于Rho GTPase家族成员，在哺乳动物中存在三个同源物：RhoBTB1、RhoBTB2和RhoBTB3。Rho GTPases在细胞骨架调节中发挥重要作用，而RhoBTB亚家族成员具有一个独特的羧基末端扩展，包含两个BTB结构域，能够组装cullin 3依赖性泛素连接酶复合物。RhoBTB蛋白在多种生理和病理过程中发挥作用，包括细胞骨架调节、细胞周期控制、细胞凋亡、囊泡运输和肿瘤发生。

RhoBTB3在囊泡运输中发挥重要作用。研究发现，RhoBTB3直接与Rab9 GTPase结合，并与其协同作用，将蛋白质从内体转运到高尔基体。RhoBTB3在培养细胞中的功能需要其N端的Rho相关结构域和C端与Rab9相互作用的重要序列。生物化学分析表明，RhoBTB3结合并水解ATP而不是GTP。Rab9结合打开自抑制的RhoBTB3蛋白，允许最大ATP水解。由于RhoBTB3与TIP47在膜上相互作用，因此提出它可能发挥作用，将货物选择蛋白从囊泡中释放，以允许它们在Golgi处有效地对接和融合[3]。

RhoBTB3在细胞周期控制中也发挥重要作用。研究发现，RhoBTB3在细胞周期S/G2转换中发挥作用，通过将细胞周期蛋白E靶向泛素化。RhoBTB3缺乏导致细胞在S期停滞，高尔基体碎片化，并增加细胞周期蛋白E水平。在Golgi上，RhoBTB3作为Cullin3（CUL3）依赖性RING-E3泛素连接酶复合物的一部分与细胞周期蛋白E结合，该复合物由RhoBTB3、CUL3和RBX1组成。该复合物在高尔基体的结合对于其催化细胞周期蛋白E泛素化和允许正常细胞周期进展的能力至关重要。这些实验揭示了一种Ras超家族成员在催化S期细胞周期蛋白E周转中的新作用，以及高尔基体作为细胞周期控制泛素化平台的一个意想不到的、基本的作用[6]。

RhoBTB3在肿瘤发生中也发挥作用。研究发现，RhoBTB3在乳腺癌组织中的mRNA水平显著上调，与邻近正常组织相比。此外，RhoBTB3表达与Col1a1表达相关。降低RhoBTB3表达可能导致乳腺癌细胞的增殖和侵袭能力下降。进一步研究发现，在乳腺癌细胞中敲低Col1a1的表达限制了癌细胞的增殖和侵袭能力。敲低RhoBTB3可能通过抑制Col1a1的表达来抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和转移，为乳腺癌治疗提供了一种新的治疗策略[1]。

RhoBTB3在急性髓系白血病（AML）中的表达模式和预后意义尚未被系统地研究。研究发现，在AML患者中，RhoBTB3的表达水平与预后相关。在化疗组中，RhoBTB3高表达水平的患者表现出相对较长的总生存期和无病生存期。多变量Cox分析表明，RhoBTB3 mRNA高表达是AML患者预后的独立有利因素。然而，在allo-HSCT组中，RhoBTB3高和低表达亚组之间在总生存期和无病生存期方面没有显著差异。同时，allo-HSCT可以克服与RhoBTB3下调相关的不利预后。功能富集分析表明，RhoBTB3表达与几个基本生理成分和通路相关，包括细胞外基质成分、细胞外结构组织和细胞因子-细胞因子受体相互作用。这些结果表明，RhoBTB3可能成为AML患者预后的生物标志物，并有助于选择化疗和allo-HSCT之间的适当治疗方案[2]。

RhoBTB3在肾细胞癌（RCC）中发挥重要作用。研究发现，RhoBTB3在RCC肿瘤组织中下调，而miR-142-3p在RCC肿瘤组织中上调。miR-142-3p与RhoBTB3的表达呈负相关。双荧光素酶报告基因检测证实了miR-142-3p与RhoBTB3的直接相互作用。miR-142-3p的过表达促进了异种移植模型中的转移，而miR-142-3p的抑制上调了RhoBTB3蛋白表达，并抑制了HIF1A、VEGFA和GGT1的mRNA和蛋白表达。miR-142-3p的过表达上调了HIF1A、VEGFA和GGT1的mRNA表达。这些结果表明，miR-142-3p作为RCC中的致癌基因，通过靶向RhoBTB3来调节HIF-1信号通路和GGT/GSH通路，需要进一步的研究[7]。

RhoBTB3与5-HT7a受体相互作用，并抑制其蛋白酶体降解。研究发现，RhoBTB3与5-HT7a受体的C端尾和第三内环直接相互作用。免疫荧光显微镜显示，5-HT7a受体和RhoBTB3在细胞膜和高尔基体中存在明显的共定位。尽管RhoBTB3已被证明与Cul3相互作用，而Cul3又与E3泛素连接酶Roc1相互作用，但研究发现，RhoBTB3既不招募Cul3/Roc1到5-HT7a受体，也不介导该受体的泛素化。相反，研究发现，RhoBTB3强烈抑制5-HT7a受体的蛋白酶体降解[5]。

RhoBTB3在小鼠中的表达分析表明，RhoBTB3在胚胎和成年小鼠中普遍表达，但在胚胎中的表达水平较高。在胚胎中，RhoBTB3在骨骼、软骨、所有类型的肌肉、睾丸和神经系统受限区域中表达水平较高。在成年小鼠中，RhoBTB3在心肌、血管中层和软骨中的表达水平较低，而在睾丸中表达水平较高。基因敲除小鼠的研究表明，RhoBTB3基因敲除导致小鼠的存活率降低、出生后生长缺陷和睾丸体积减小[4]。

综上所述，RhoBTB3是一种非典型的Rho GTPase，在囊泡运输、细胞周期控制和肿瘤发生中发挥重要作用。RhoBTB3与Rab9 GTPase协同作用，将蛋白质从内体转运到高尔基体。RhoBTB3在细胞周期S/G2转换中发挥作用，通过将细胞周期蛋白E靶向泛素化。RhoBTB3在乳腺癌、AML和RCC中发挥重要作用，可能成为这些疾病的预后生物标志物和治疗靶点。RhoBTB3与5-HT7a受体相互作用，并抑制其蛋白酶体降解。RhoBTB3在小鼠中的表达分析表明，它在胚胎和成年小鼠中普遍表达，但在胚胎中的表达水平较高。RhoBTB3的研究有助于深入理解其在生理和病理过程中的作用，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。