Rab44-KO 基因敲除小鼠

Rab44是一种大型的Rab GTPase，属于Rab GTPase家族，该家族在细胞内膜运输中发挥重要作用。Rab GTPase家族可分为常规的“小型”Rab GTPase和最近报道的“大型”Rab GTPase。大型Rab GTPases如Rab44通常编码一个氨基端的EF-hand结构域、一个卷曲螺旋结构域和一个羧基端的Rab GTPase结构域。大型Rab GTPases在细胞中表达多个亚型，具有不同的定位和功能。Rab44在多种细胞过程中发挥重要作用，包括细胞分化、膜运输和信号传导。

研究表明，Rab44在骨骼肌细胞分化过程中发挥负调节作用。在骨骼肌分化过程中，单核肌细胞融合形成多核肌管。研究发现，Rab44在肌细胞分化过程中表达上调。敲低Rab44可以增强肌细胞分化和肌管形成，并增加肌生成标记基因的表达。此外，Rab44的敲低导致融合蛋白myomaker和myomixer在细胞表面的积累增加，这两种蛋白对于多核化是必需的，表明细胞融合增强。相反，Rab44的过表达抑制肌细胞分化和肌管形成，并降低一些肌生成标记基因的表达。Rab44主要定位于溶酶体，过表达Rab44改变了溶酶体的数量和大小。研究发现，Rab44的过表达损害了C2C12细胞中mTORC1信号通路，导致mTORC1和下游底物的磷酸化水平降低。这些结果表明，Rab44通过控制融合蛋白的运输和mTORC1信号传导来负调节肌细胞的分化[1]。

Rab44还在破骨细胞分化过程中发挥负调节作用。破骨细胞是一种多核骨吸收细胞，由巨噬细胞融合形成。研究发现，Rab44在破骨细胞分化过程中表达上调，并负调节破骨细胞分化。Rab44与肌动蛋白结合蛋白Coronin1C相互作用，Coronin1C是Rab44的一个GDP特异性效应子。Coronin1C的敲低抑制了破骨细胞的多核形成和RAW-D巨噬细胞的迁移和趋化。这些结果表明，Coronin1C是Rab44的一个GDP特异性效应子，通过调节巨噬细胞的细胞运动来控制破骨细胞形成[2]。

此外，Rab44还通过调节细胞内钙离子水平和NFATc1信号传导来负调节破骨细胞分化。Rab44的敲低促进了RANKL诱导的破骨细胞分化，而过表达Rab44则阻止了破骨细胞分化。Rab44定位于高尔基体和溶酶体，过表达Rab44导致早期内体的扩大。Rab44的缺失导致细胞内Ca2+瞬变增加，并调节RANKL刺激下巨噬细胞的溶酶体Ca2+内流。这些结果表明，Rab44通过调节细胞内Ca2+水平来负调节破骨细胞分化，进而影响NFATc1信号传导[3]。

Rab44的缺失还与自身免疫性疾病相关。研究发现，Rab44缺失的小鼠在胶原抗体诱导的关节炎（CAIA）模型中表现出炎症程度降低、细胞浸润减少和骨丢失减少。Rab44缺失的CAIA小鼠在炎症部位主要浸润M2型巨噬细胞，并表现出骨丢失减少。这些结果表明，Rab44的缺失减少了CAIA小鼠炎症的进展[4]。

此外，Rab44还与血液细胞亚群的频率相关。研究发现，一个独特的鼠系B10.O20在脾脏中具有极高频的髓系来源细胞（MDC）。B10.O20携带3.6%的O20基因，并且比其父母具有更高的脾脏中CD11b+Gr1+细胞的频率。研究发现，B10.O20携带O20衍生的染色体1、15、17和18上的片段，并且这些片段与脾脏中血液细胞亚群的频率相关。这些研究确定了控制MDC频率的3个新位点：Mydc1、Mydc2和Mydc3，分别位于染色体1、15和17上。此外，还发现一个控制相对脾脏重量（Rsw1）的位点，该位点与Mydc3共定位，并影响脾脏中白髓和红髓的比例。Mydc1控制CD11b+Gr1+细胞的数量。Mydc2和Mydc3的相互作用调节CD11b+Gr1+细胞和中性粒细胞（CD11b+Gr1+Siglec-F-细胞）的频率。有趣的是，Mydc3/Rsw1与人类6q21片段同源，该片段 previously被证明可以确定白细胞计数。生物信息学分析发现，Rab44是潜在的候选基因之一[5]。

Rab44还与乳腺癌和卵巢癌相关。研究发现，乳腺癌血浆中的蛋白质和磷酸肽观察频率和/或前体强度增加，包括RAB44。此外，乳腺癌和卵巢癌的血浆肽和蛋白质在LC-ESI-MS/MS分析中显示出显著变化，其中RAB44在乳腺癌中观察到频率增加。这些结果表明，RAB44可能在乳腺癌和卵巢癌的发生和发展中发挥作用[6]。

Rab44还与Lewy体痴呆症相关。研究发现，Lewy体痴呆症脑组织中RAB44的表达下调。此外，Rab44的过表达损害了C2C12细胞中mTORC1信号通路，导致mTORC1和下游底物的磷酸化水平降低。这些结果表明，Rab44可能在Lewy体痴呆症的发生和发展中发挥作用[7]。

Rab44还与阿尔茨海默病的皮质厚度相关。研究发现，阿尔茨海默病患者脑组织中RAB44的表达下调。此外，Rab44的过表达损害了C2C12细胞中mTORC1信号通路，导致mTORC1和下游底物的磷酸化水平降低。这些结果表明，Rab44可能在阿尔茨海默病的发生和发展中发挥作用[8]。

综上所述，Rab44是一种重要的Rab GTPase，参与调控细胞分化、膜运输和信号传导。Rab44在多种细胞过程中发挥重要作用，包括骨骼肌细胞分化、破骨细胞分化、自身免疫性疾病和癌症。Rab44的研究有助于深入理解细胞分化和膜运输的分子机制，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。