Rbx1-KO 基因敲除小鼠

Rbx1，也称为ROC1，是SCF（Skp1, Cullins, F-box proteins）E3泛素连接酶的RING亚基，负责SCF复合物对多种底物的及时降解，从而在生理和病理条件下调节多种细胞过程。Rbx1在酵母、秀丽隐杆线虫和果蝇的生长中起着至关重要的作用。最近的研究表明，Rbx1是小鼠胚胎发生所必需的基因，Rbx1的靶向破坏导致E7.5胚胎死亡，这是由于p27积累导致增殖减少。此外，Rbx1在多种人类癌症中过度表达，siRNA沉默Rbx1导致癌细胞死亡，这是由于G2-M阻滞、衰老和凋亡的顺序诱导。这些发现揭示了Rbx1在哺乳动物发育中的生理作用以及在调节人类癌细胞存活中的病理作用。正常细胞（生长阻滞）和癌细胞（细胞死亡）在Rbx1破坏/沉默后产生不同的结果，表明Rbx1是一个有效的抗癌靶点[5]。

Rbx1在多种生物学过程中发挥着重要作用。例如，Rbx1通过促进NLRP6与PI3K的调节亚基p85α结合并使其泛素化，从而促进p85α的自噬降解，增强PI3K/AKT信号通路，促进肿瘤发生。NLRP6通过募集E3连接酶Rbx1来泛素化p85α上的赖氨酸256，由自噬受体OPTN识别，导致p85α的选择性自噬降解，进而激活PI3K/AKT通路，通过降低PTEN稳定性来促进肿瘤发生[3]。

Rbx1还与HIF1A相互作用，促进结直肠癌的干细胞特性和化疗耐药性。USP51直接结合ELOC，与VHL E3连接酶形成更大的功能复合物（USP51/VHL/CUL2/ELOB/ELOC/RBX1），调节HIF1A的泛素依赖性蛋白酶体降解。USP51有效地去泛素化HIF1A并激活缺氧诱导的基因转录。相反，缺氧下HIF1A的激活转录上调USP51的表达。因此，USP51和HIF1A形成一个正反馈回路。此外，ELOC在K32位点的SUMO化抑制其与USP51的结合。SUMO特异性蛋白酶1（SENP1）介导ELOC的去SUMO化，促进USP51与ELOC的结合，并促进USP51对HIF1A的去泛素化和稳定。重要的是，USP51在促进结直肠癌中HIF1A和SENP1依赖的增殖、迁移、干细胞特性和化疗耐药性方面发挥着重要作用[4]。

Rbx1还通过调节自噬过程发挥重要作用。WIPI2/ATG18B是自噬相关的（ATG）蛋白，在自噬体形成中起着关键作用。研究发现，WIPI2是CUL4-RING泛素连接酶（CRL4s）的直接底物。在有丝分裂诱导下，CRL4s通过neddylation激活，并通过DDB1募集WIPI2，导致WIPI2的泛素化和蛋白酶体降解以及自噬的抑制。WIPI2蛋白水平和有丝分裂过程中的自噬可以通过敲低CRL4s或用MLN4924/Pevonedistat处理来挽救，MLN4924/Pevonedistat是一种选择性CRLs抑制剂，通过抑制NAE1（NEDD8活化酶E1亚基1）来抑制neddylation。此外，WIPI2的恢复挽救了有丝分裂过程中的自噬，导致有丝分裂滑脱和细胞衰老[2]。

Rbx1还参与调节细胞周期和细胞命运。RBX1通过间接激活APC/Cdc20，使卵母细胞能够绕过GV（生发泡）阶段并推进到MII（中期II）阶段。RBX1和BAMBI基因的表达与PCOS妇女的卵母细胞成熟相关。研究发现，PCOS患者GV和MII卵母细胞中RBX1和BAMBI的表达水平显著低于非PCOS组[1]。

Rbx1还参与调节多种癌症的发生和发展。例如，Rbx1在膀胱癌中上调，并且高Rbx1水平与肿瘤分级、淋巴结转移、远处转移和预后不良呈正相关。ROC1激活NF-κB信号通路，通过增强磷酸化IκBα的泛素化，导致p65核转位并促进一些转移相关靶基因的转录，如尿激酶型纤溶酶原激活剂受体（uPAR）、细胞间粘附分子1（ICAM1）、血管细胞粘附分子1（VCAM1）和基质金属蛋白酶9（MMP9），从而促进膀胱癌的转移[6]。

Rbx1在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括自噬、细胞周期、细胞命运、癌症发生和发展。Rbx1的研究有助于深入理解其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。