Rhog-KO 基因敲除小鼠

RhoG是一种小分子GTP酶，属于Rho家族，与Rac和Cdc42等其他小分子GTP酶具有高度的序列相似性。RhoG在细胞中起着分子开关的作用，当被激活时，它在调节细胞的基本过程中起着核心作用，包括免疫细胞中的细胞骨架动力学、跨内皮迁移、存活和增殖，包括炎症反应期间的免疫功能（例如，吞噬作用和胞饮作用）。RhoG的激活通常需要钙信号的参与，并且它通过间接激活Rac和Cdc42来调节NFAT的活性，而NFAT的活性对于T细胞的无能性至关重要。RhoG还通过促进转录因子，如NFAT/AP-1的活性，来诱导T细胞的无能性，从而抑制细胞增殖。此外，RhoG在调节基因表达和细胞骨架中也起着重要作用。RhoG的异常表达和功能改变与多种疾病的发生和发展有关，包括癌症和免疫介导性疾病。

在RhoG的生物学功能中，RhoG在T细胞激活和功能中的作用受到了特别的关注。研究表明，RhoG在T细胞的发展中与其他Rac亚家族成员的功能是冗余的，但这种冗余可能归因于信号传导通路的冗余。然而，RhoG的缺失会增加TCR信号传导和增殖，这表明RhoG在抗原受体相互作用后T细胞激活的后期阶段至关重要。此外，RhoG对于阻止信号传导和防止T细胞过度激活也至关重要。尽管TCR信号传导增加，但细胞增殖被抑制，这表明RhoG通过促进转录因子的活性来诱导T细胞的无能性，包括NFAT和AP-1。NFAT在T细胞无能性中的作用是诱导与无能性相关的基因的转录，如IL-2、IL-5和IFN-γ。尽管关于RhoG在T细胞相关疾病中的信息有限，但在胸腺瘤和噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）中已经观察到RhoG的突变形式Ala151Ser和Glu171Lys。目前的信息只关注这两种疾病，因此应该进一步研究RhoG在正常和病理情况下的作用。这种方法是必要的，因为RhoG及其相关蛋白代表了对攻击的潜在目标，特别是在癌症和免疫介导性疾病的疗法中[1]。

RhoG还参与调节基因表达和淋巴细胞中的肌动蛋白细胞骨架。研究表明，RhoG在调节干扰素-γ启动子和淋巴细胞中NFAT基因的转录方面发挥着新的功能。RhoG的最佳功能需要钙信号，通常由抗原受体提供。此外，RhoG对NFAT的增强需要Rac和Cdc42的间接活性；然而，与Rac和Cdc42激活的通路不同的通路介导RhoG对NFAT依赖性转录的激活。使用RhoG效应结构域突变体，我们发现其增强NFAT依赖性转录的能力与其增加肌动蛋白聚合的能力相关，这支持了NFAT依赖性转录是一个肌动蛋白依赖性过程的观点。RhoG还促进T细胞在纤连蛋白上的扩散，这是一种与其增强NFAT依赖性转录能力无关的特性。因此，这些结果表明RhoG参与白细胞迁移和对抗原接触引起的基因表达的调节[2]。

RhoG的缺陷消除了人淋巴细胞的细胞毒性并导致HLH。淋巴细胞中细胞毒性颗粒（CG）的胞吐作用对于消除感染和恶性细胞是必需的。该过程中的缺陷会导致一组具有显著铁蛋白血症炎症特征的疾病，称为噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）。尽管HLH的遗传和功能研究已经确定了控制CG胞吐作用不同步骤的蛋白质，但协调CG释放的时空分子机制仍然部分不清楚。研究人员研究了表现出与显著受损的细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和自然杀伤（NK）细胞胞吐功能相关的HLH特征性临床特征的患者的病例，该患者携带编码小GTP酶RhoG的基因的双等位基因有害突变。实验性消除模型细胞系和健康个体原代CTL中的RHOG揭示了RhoG在将CG保留在质膜（PM）附近的作用，这是CG胞吐释放的基本先决条件。研究人员发现RhoG与Munc13-4蛋白相互作用，Munc13-4是CG与PM融合所必需的胞吐蛋白。结果表明，这种相互作用对于Munc13-4+ CG对接到PM以及随后的膜融合和CG内容的释放至关重要。因此，这项研究揭示了RhoG作为人淋巴细胞细胞毒性的新关键调节剂，并提供了此处发现的以及先前未报道的遗传决定形式的HLH的分子病理机制[4]。

RhoG介导的信号通路调节乳腺癌细胞中侵袭足的动态。癌症的一个特征是肿瘤细胞侵入周围组织并转移的能力。在转移过程中，癌细胞通过形成称为侵袭足的特殊的肌动蛋白丰富的膜突起结构来降解细胞外基质，这些结构充当物理屏障。侵袭足的形成受到调节细胞骨架的Rho GTP酶家族蛋白的调节。研究人员描述了RhoG在调节人乳腺癌细胞中侵袭足解聚方面的新作用。结果表明，RhoG和Rac1在调节侵袭足动态方面具有独立且相反的作用。研究人员还表明，SGEF（也称为ARHGEF26）是负责激活RhoG以进行侵袭足解聚的交换因子。当RhoG或SGEF的表达被沉默时，侵袭足比对照组细胞更稳定，寿命更长。研究结果还表明，RhoG和SGEF调节paxillin的磷酸化，paxillin在侵袭足解聚中起关键作用。总之，研究人员已经确定了涉及SGEF、RhoG和paxillin磷酸化的新信号通路，该通路在调节乳腺癌细胞中侵袭足解聚方面发挥作用[5]。

RhoG调节中性粒细胞的NADPH氧化酶。RhoG是一种Rho家族的小GTP酶，参与细胞骨架的调节，位于Rac1上游或与其并行。RhoG在体内的确切功能尚未确定。研究人员已经确定了一种RhoG在通过G蛋白偶联受体激动剂刺激的中性粒细胞呼吸爆发信号传导中的新作用。来自RhoG基因敲除（RhoG(-/-)）小鼠的骨髓来源中性粒细胞在C5a或fMLP刺激下显示出氧化剂产生的显著降低，但对PMA或包被酵母聚糖以及正常细菌杀灭的反应正常。在fMLP刺激下，RhoG(-/-)中性粒细胞中Rac1和Rac2的激活仅在非常早期（5秒）时间点减弱（分别降低25%和32%），而fMLP刺激的蛋白激酶B和p38MAPK的磷酸化、磷脂酶D的激活以及钙流在野生型和RhoG(-/-)中性粒细胞中相当。结果表明，RhoG是小鼠中性粒细胞中G蛋白偶联受体刺激的信号传导级联反应的关键组成部分，通过与总细胞Rac的子集相关或通过尚未定义的与中性粒细胞NADPH氧化酶的新型相互作用来发挥作用[6]。

RhoG是一种多功能的Rho家族小GTP酶，在调节细胞功能方面发挥着重要作用，包括免疫细胞激活、迁移和功能。RhoG的动态表达、不同转录因子、非编码RNA以及不同GEFs与其下游效应分子在时空上的协调调节着免疫细胞中的Rho信号传导级联反应。此外，RhoG特异性信号传导的改变可能导致生理、病理和发育的逆境。几种突变和RhoG调节因子也已知会影响下游信号传导，与多种疾病的异常基因表达有关。该综述重点介绍了RhoG在细胞功能方面的作用，将不同的信号通路相互连接，并推测了这种小GTP酶作为对抗多种病理状况的潜在靶点的重要性[3]。

综上所述，RhoG是一种多功能的小GTP酶，在细胞骨架调节、基因表达、免疫细胞功能和多种病理过程中发挥着重要作用。RhoG的异常表达和功能改变与多种疾病的发生和发展有关，包括癌症和免疫介导性疾病。RhoG的深入研究有助于我们更好地理解细胞信号传导和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。