Rbm45-KO 基因敲除小鼠

RBM45，全称RNA binding motif protein 45，是一种RNA结合蛋白，具有RNA识别结构域和2-同源寡聚体组装域。它参与RNA的加工和调控，在多种生物学过程中发挥作用，包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。

在肝癌中，RBM45的表达水平与患者的预后相关。研究发现，RBM45能够促进肝癌细胞的恶性生物学表型和脂质代谢。RBM45直接靶向两个关键酶，即长链脂肪酸合成的ACSL1和ACSL4，从而促进肝癌细胞中的脂质合成。此外，RBM45还靶向Rictor，Rictor是mTORC2复合物的核心成分，已被证明可以深刻地调节脂质代谢。RBM45还通过激活关键脂肪酸β氧化酶CPT1A来促进脂质降解。因此，RBM45增强了肝癌细胞中脂质燃料的利用。临床研究表明，在人类肝癌中，体重指数与RBM45的表达水平呈正相关。在体外或正位肝癌小鼠模型中，将PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂与shRBM45结合使用，与单独使用药物相比，对肝癌的治疗效果更为显著[1]。

RBM45还与神经退行性疾病相关。研究发现，RBM45是额颞叶痴呆（FTD）和肌萎缩侧索硬化症（ALS）谱系中的一种可能的候选基因。RBM45突变后，会从细胞核重新分布到细胞质中，与其它RNA结合蛋白一起形成细胞质应激颗粒，最终形成持续的TDP-43免疫反应性包涵体。RBM45基因的Arg183*无义突变在两个受影响的堂兄弟中共同存在。在另一个患者队列中，还发现了一个额外的RBM45 Arg183*携带者。这些发现表明，RBM45与FTD和ALS的病理机制可能与其作为mRNA剪接介导因子的核功能丧失有关[2]。

在乳腺癌中，RBM45的表达水平也与患者的预后相关。研究发现，RBM45的缺失能够抑制乳腺癌的进展。RBM45缺失通过调节I型干扰素信号通路，特别是通过提高IFN-β的产生来抑制乳腺癌的进展。RBM45通过招募TRIM28到IRF7并刺激其SUMO化，从而抑制IFNB1转录。RBM45缺失通过减少TRIM28与IRF7的相互作用来降低IRF7的SUMO化，从而促进IFNB1转录，导致乳腺癌进展的抑制[3]。

RBM45还能够影响神经元的分化和mRNA的剪接。研究发现，RBM45是一种m6A结合蛋白，在神经发育过程中高度表达。RBM45结合到数千个细胞RNA上，主要位于内含子区域。Rbm45缺失会破坏部分目标前mRNA的组成型剪接，导致通过m6A依赖性和m6A非依赖性机制改变mRNA和蛋白质水平。此外，RBM45对于神经母细胞瘤细胞的分化和涉及多种神经发育信号通路的基因表达至关重要。这些发现表明，RBM45在控制mRNA加工和神经元分化方面发挥作用，部分是通过识别甲基化RNA来实现的[4]。

在肌萎缩侧索硬化症中，RBM45的蛋白水平在ALS患者的脑脊液中增加，并且定位于ALS运动神经元的细胞质包涵体中。研究发现，RBM45在ALS脊髓运动神经元中的核输出与对照相比有所增加，这一表型在体外用氧化应激剂处理运动神经元后得到了复制。RBM45结合并稳定KEAP1，KEAP1是抗氧化反应转录因子NRF2的抑制剂。ALS腰椎脊髓组织裂解物同样显示出KEAP1和RBM45在细胞质的结合增加。RBM45与KEAP1的结合阻碍了保护性抗氧化反应，从而促进了氧化应激引起的细胞毒性[5]。

RBM45还与RNA聚合酶II相关的蛋白质有关。研究发现，在VCP相关的肌萎缩侧索硬化症中，RNA聚合酶II相关的蛋白质揭示了受影响的通路。在VCP突变或对照诱导的多能干细胞中，RNA聚合酶II与转录延伸和mRNA剪接相关的蛋白质结合减少。其中一个减少的蛋白质是SART3，它是剪接机制的重回收因子，其敲低导致几个与ALS相关的基因内含子保留的紊乱。此外，还观察到RNA聚合酶II与热休克蛋白的结合增加，如HSPB1。这些发现揭示了VCP突变如何损害转录和剪接机制，这可能有助于解释神经退行性变中的异常选择性剪接和蛋白质病[6]。

RBM45还能够调节人类细小病毒B19（B19V）中11千道尔顿蛋白的表达。研究发现，RBM45通过结合到两个内含子剪接增强子ISE2和ISE3，是成熟11千道尔顿编码mRNA的必需宿主因子。11千道尔顿蛋白在B19V感染诱导的细胞凋亡和病毒DNA复制中发挥着重要作用。因此，RBM45蛋白及其在B19V前mRNA中的相应结合位点的发现为抗病毒开发提供了一个新的靶点，以对抗B19V感染引起的严重血液疾病[7]。

RBM45在ALS和FTLD-TDP患者中积累在包涵体中。研究发现，RBM45蛋白在ALS患者的脑脊液中的水平发生了改变。RBM45蛋白在序列上与TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）和融合在肉瘤（FUS）相似，这些蛋白包含在ALS和FTLD-TDP或FTLD-FUS患者的细胞质包涵体中。通过免疫组织化学检查RBM45的亚细胞分布，发现它在脑和脊髓神经元的细胞核内呈点状染色模式。还检测到RBM45在91%的ALS、100%的FTLD-TDP和75%的阿尔茨海默病（AD）病例中存在细胞质包涵体。在携带C9ORF72六核苷酸重复扩展的患者中，观察到最广泛的RBM45病理。这些RBM45包涵体在脊髓运动神经元、胶质细胞和齿状回的神经元中被观察到。通过共聚焦显微镜，RBM45与泛素和TDP-43在包涵体中共定位。在含有RBM45细胞质包涵体的神经元中，RBM45通常在细胞核内呈点状模式存在，缺乏TDP-43或泛素[8]。

RBM45与PCOS相关。研究发现，RBM45被预测为与RNA编辑位点最频繁结合的RNA结合蛋白。此外，还观察到RNA编辑位点的编辑水平与RNA编辑酶ADARB1的表达水平之间存在相关性。这些发现表明，RNA编辑在PCOS的病理生理学中可能发挥重要作用，作为一种表观遗传过程[9]。

综上所述，RBM45是一种重要的RNA结合蛋白，参与RNA的加工和调控，在多种生物学过程中发挥作用，包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。RBM45在肝癌、神经退行性疾病、乳腺癌、肌萎缩侧索硬化症、RNA聚合酶II相关蛋白质和PCOS中发挥重要作用。RBM45的研究有助于深入理解RNA加工和调控的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。