Rab36-KO 基因敲除小鼠

Rab36是一种Rab家族的蛋白质，属于小GTP酶。Rab家族是一类在真核细胞中广泛存在的蛋白质，参与调节细胞内的膜转运过程。Rab36在细胞内定位在Golgi体，参与细胞内囊泡运输和膜融合过程。Rab36在多种生物学过程中发挥作用，包括细胞分裂、细胞迁移和细胞死亡等。

在恶性横纹肌肉瘤（MRTs）中，Rab36基因位于22q11.2区域，该区域在MRTs中经常出现纯合子缺失。MRTs是一种罕见的儿童软组织肿瘤，22q11.2区域的缺失表明该区域可能包含一个或多个肿瘤抑制基因。通过构建22q11.2区域的缺失图谱，研究人员从MRTs细胞系中分离出Rab36基因。Rab36的蛋白质编码在Golgi体上定位，但实验结果表明Rab36基因并不是通过功能丧失机制起作用的肿瘤抑制基因[1]。

Rab36在结直肠癌的肝转移中发挥作用。研究发现，两个环状RNA（circRNAs）circPPFIA1-L和circPPFIA1-S来自PPFIA1基因，可以抑制结直肠癌的肝转移。circPPFIA1s通过吸附癌基因miR-155-5p和Hu抗原R（HuR）来上调肿瘤抑制基因CDX1的表达，并下调癌基因RAB36的表达。这表明circPPFIA1s通过miR-155-5p/CDX1和HuR/RAB36途径抑制结直肠癌的肝转移[2]。

Rab36在沙眼衣原体肺炎（C. pneumoniae）中发挥作用。C. pneumoniae是一种细胞内病原体，可以导致上呼吸道和下呼吸道疾病。研究发现，C. pneumoniae具有一个特定的基因簇，包含13个基因，编码与Rab36具有高度同源性的蛋白质，称为mbp1-13。这些蛋白质具有与膜结合的能力，并且具有两个未知的结构域DUF575和DUF562。在人类细胞中异位表达这些蛋白质时，DUF结构域对于蛋白质与内质膜系统的结合至关重要。特别是DUF575，它具有一个预测的跨膜结构域，对于与膜的结合非常重要，而DUF562可能具有调节功能。Mbp1是基因簇的创始成员，与人类Rab36蛋白质具有有限的序列同源性。研究发现，Mbp1可以与携带早期内体标记PtdIns(3)P和内体Rab GTPases Rab11和Rab14的囊泡结合。这种结合依赖于一个预测的跨膜结构域，该结构域具有α螺旋/β折叠二级结构。Mbp1与Rab36结合，并被招募到早期的C. pneumoniae包涵体中。此外，内源性Mbp1和Mbp4与沙眼衣原体包涵体外膜蛋白Momp共定位。这表明Rab36在C. pneumoniae的膜结合蛋白中发挥作用[3]。

Rab36在IDH野生型胶质母细胞瘤（GBM）中具有预后意义。研究发现，Rab36基因的表达在GBM患者中显著高于正常脑组织。通过RNA测序数据和统计分析，研究人员建立了一个由FMOD、MXRA5和RAB36组成的3基因预后风险模型。该模型在TCGA和GSE43378数据集中得到了验证。免疫细胞浸润分析和免疫检查点基因相关性分析表明，Rab36基因的表达与免疫细胞浸润和PD-L1基因表达密切相关。这表明Rab36基因在GBM的免疫微环境中发挥作用，并且可能成为GBM免疫治疗的潜在靶点[4]。

Rab36在横纹肌肉瘤的删除区域中被克隆出来。通过外显子捕获和基因组序列分析，研究人员从横纹肌肉瘤的删除区域克隆出RAB36基因。RAB36是Rab家族的一员，在横纹肌肉瘤中经常出现纯合子缺失。然而，在横纹肌肉瘤的编码序列中没有发现疾病特异性突变。这表明RAB36基因的缺失可能对横纹肌肉瘤的进展没有直接贡献，但需要进一步的研究来确定其作用[5]。

Rab36通过与RILP的相互作用调节黑色素体的反向转运。RILP是Rab相互作用溶酶体蛋白的缩写，是一种Rab36的结合蛋白。研究发现，RILP具有一个保守的卷曲螺旋结构域，称为RILP同源结构域（RHD），是Rab36的结合位点。RILP在黑色素细胞中的表达导致黑色素体在细胞核周围聚集，而RILP的突变体则导致黑色素体从细胞核周围分散到细胞边缘。此外，Rab36的敲低导致Rab27A缺陷的黑色素细胞中的黑色素体从细胞核周围分散到细胞边缘，而Rab7的敲低则没有这种效果。这表明Rab36通过RILP介导黑色素体的反向转运[6]。

Rab36在膀胱癌中发挥作用。研究发现，膀胱癌组织中miR-1247的表达显著下调，而RAB36蛋白的表达显著上调。miR-1247的过表达显著抑制了膀胱癌细胞增殖和侵袭能力。此外，RAB36的敲低模拟了miR-1247过表达对膀胱癌细胞的抑制效应。重要的是，miR-1247被证实可以靶向RAB36的3'非翻译区（UTR），并通过荧光素酶报告基因实验和Western blot实验下调其表达。这表明miR-1247通过抑制RAB36的表达在膀胱癌中发挥肿瘤抑制作用[7]。

Rab36与慢性肾病（CKD）相关。研究发现，Rab36基因在澳大利亚土著人口中与CKD的发生率增加相关。在Tiwi人群中，基于ACR的GWAS分析揭示了RAB36基因中的新关联位点。这表明Rab36基因可能在CKD的发生发展中发挥作用，并且可能成为CKD早期诊断和治疗的新靶点[8]。

Rab36在蛋白质进化中发挥作用。研究发现，Rab36基因经历了相互补偿的移码突变（pCFMs），这些突变可以产生新的蛋白质序列变体。pCFMs在蛋白质进化中发挥着重要作用，可以揭示蛋白质序列中的新区域，为蛋白质功能的多样性和进化提供新的可能性[9]。

Rab36在结直肠癌的预后预测中发挥作用。研究发现，Rab36基因的表达在结直肠癌患者中显著下调。通过单细胞RNA测序和RNA测序数据分析，研究人员建立了一个由8个基因组成的结直肠癌预后风险模型。该模型在TCGA和GEO数据集中得到了验证。RAB36基因的表达在结直肠癌细胞系中下调，而CD177和CCDC78基因的表达上调。这表明Rab36基因可能成为结直肠癌的预后预测标志物和治疗靶点[10]。

综上所述，Rab36基因在多种生物学过程中发挥作用，包括细胞分裂、细胞迁移、细胞死亡、肿瘤抑制、免疫调节和蛋白质进化等。Rab36基因在多种疾病中发挥作用，包括恶性横纹肌肉瘤、结直肠癌、膀胱癌和慢性肾病等。Rab36基因的研究有助于深入理解细胞内膜转运和膜结合蛋白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。