Rab23 研究进展

Rab23为小GTP结合蛋白,是Ras超家族Rab家族成员,其突变可引起小鼠开脑综合征(open brain syndrome),因此又称为opb基因.它是Sonic hedgehog信号通路的负调控因子,在不同肿瘤中发挥不同作用,并参与机体组织器官的发育和分化.它可能通过转运细胞内蛋白发挥相关作用.     

脂滴膜转运蛋白Rab18与脂质代谢的关系研究

脂滴是动物细胞内储存脂质的一种亚细胞器。脂滴表面存在多种脂滴周围相关蛋白,参与脂质动态平衡的调节,防止脂质代谢异常的发生。其中,Rab18作为脂滴周围相关蛋白中的一种,在脂质代谢的调节、信号的转导、膜运输等多种生理功能中发挥重要作用。对于Rab18与脂质代谢之间关系的研究,为动脉粥样硬化、糖尿病、非酒精性脂肪肝及肥胖等多种代谢性疾病的防治发挥重要作用,本文就Rab18与细胞脂质代谢之间的关系研究作一综述。     

Rab4：细胞囊泡循环运输过程的重要因子

囊泡运输是真核细胞中物质运输及信息交流的重要形式,Rab蛋白在这个过程中发挥着重要功能.Rab4是Rab蛋白家族的成员之一,参与调控早期内体的分选与内体循环途径.Rab4包括Rab4A、Rab4B和Rab4C 3个亚型.本文主要阐述了Rab4的结构特征、主要的效应蛋白和参与运输的货物蛋白以及影响细胞自噬、葡萄糖摄取、神经调节、心脏功能及肿瘤发生方面的功能.     

植物Rab蛋白的分类与功能

Rab蛋白构成小G蛋白超家族中最大的1个家族,广泛存在于动物、植物和微生物中.Rab调控细胞内的囊泡形成、转运、锚定及囊泡与质膜的融合等过程,在细胞内吞和分泌途径中发挥分子开关的作用.不同生物中Rab的结构和作用机制非常保守,但Rab的分类和生理学功能存在差异.植物Rab不仅行使类似于动物或微生物同源Rab的细胞学功能,而且在植物生长发育、激素信号调节、生物或非生物胁迫应答等方面表现出功能特异性.本文结合近年的研究进展,对植物Rab的分类、结构、调节机制和功能进行了综述,并对当前植物Rab功能研究的难点和方向进行了
讨论.     

Rab 蛋白调控胞内囊泡运输

细胞内各个细胞器之间通过囊泡的膜转运是真核细胞存在的基本。Rab蛋白确保了转运蛋白被运输至正确的目的地。Rab蛋白是小GTP酶中的一大家族,它通过募集其效应物蛋白,其中包括接头蛋白,栓系因子,激酶,磷酸酶以及动力蛋白等,调控了细胞膜的选取,囊泡出芽,去包被,转运以及膜融合等过程。本文主要从Rab蛋白循环着手,依次论述了Rab蛋白在囊泡出芽,去包被,转运和膜融合等过程中起到的作用,从而使读者对Rab蛋白能有一个更加系统的了解。     

Rab蛋白的结构、功能及进化

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族(small GTP-binding proteins)中最大的亚家族,大约由200个氨基酸组成,由保守的G结构域与高度可变的N端和C端组成。Rab蛋白作为细胞内囊泡运输的分子开关,与其上游调控子和下游特定的效应子相互作用,并与GTP的结合和水解过程相偶联,在囊泡运输的不同阶段发挥作用。对不同Rab蛋白调控囊泡运输的研究有利干全面理解细胞内各类囊泡定向运输的分子动力学机制。     

植物Rab蛋白的研究进展

Rab蛋白是小G蛋白超级家族中的成员之一。通过Rab蛋白氨基酸序列的系统进化分析表明,植物Rab家族又可分为8个亚家族,分别为RabA、RabB、RabC、RabD、RabE、RabF、RabG和RabH。Rab蛋白一般位于胞内特异膜系统的胞质面,它们是小泡运输的关键调节因子。Rab蛋白有非常保守的结构域,同时又具有功能多样性,它们在细胞分化、顶端优势、花粉管发育、根瘤形成以及生物和非生物胁迫反应中均起着非常重要的作用。该文对近年来国内外有关植物Rab蛋白的结构特点及其多样性功能的研究进展进行综述。     

桔小实蝇Rab家族基因鉴定和表达模式研究

桔小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）是国内重要的果蔬害虫，能取食多种水果和蔬菜，给果蔬业造成严重的经济损失。Rab蛋白是一类小分子GTP 结合蛋白，在囊泡运输和信号传递中发挥了重要作用。本研究从桔小实蝇转录组文库中鉴定了7个Rab基因家族作为研究对象，利用实时荧光定量PCR等分子生物学技术研究了其表达模式。研究结果不仅有助于提高我们对桔小实蝇发育分子机制的理解，而且为防治桔小实蝇提供了新思路和新途径。     

Rab8的结构和功能的研究进展

Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白家族中最大的亚家族。Rab8作为Rab家族中的成员之一,其在“无活性”的GDP结合状态与“活性”的GTP结合形式之间不断循环。不同结合形式的Rab8招募不同的效应因子,调控囊泡的形成、锚定和融合等阶段,此外, Rab8还参与调控自噬和动物繁殖功能。该文综述了Rab8调控囊泡运输、自噬以及动物繁殖功能的研究进展,以期为后续研究Rab8功能提供参考。     

Rab13 GTPase在大鼠睾丸中的表达及其与生精上皮周期的关系

目的初步明确Rab13 GTPase在大鼠精子发生及成熟过程中的表达情况和可能发挥的作用。方法首先通过RT-PCR技术检测了Rab13 GTPase在不同日龄大鼠睾丸组织中的表达,又利用RT-PCR和Western-blot检测了Rab13在大鼠不同组织中的表达情况,最后采用免疫组化技术检测Rab13 GTPase在大鼠不同期别生精上皮中的分布。结果 RT-PCR显示Rab13 GTPase mRNA水平在40日龄大鼠睾丸组织中表达达到最高峰;在40日龄大鼠,Rab13 GTPase在心、脑、肺、脾、睾丸等5种组织中均有表达,在肺组织中表达量最多;在精子细胞成熟过程中,Rab13在生精上皮基底部及生精细胞周围都有分布,在精子释放前则主要集中分布于生精上皮基底部。结论 Rab13 GTPase的分布,可能随生精上皮周期的变化而对精子发生过程具有一定的调节作用。     

Rab23 在鳞癌细胞系中的表达及其对鳞癌细胞侵袭的影响*

目的:观察Rab23在鳞癌细胞系中的表达及其对鳞癌细胞侵袭的影响。方法:western blot检测Rab23在四个头颈部鳞癌细胞系中的表达,对鳞癌细胞系HSQ-89用脂质体转染小干扰RNA,对Sa3用脂质体转染Rab23质粒,分别干涉或过表达Rab23,用铺有基质胶的transwell小室检测细胞侵袭能力,细胞划痕试验检测迁移能力。结果:Rab23在四个鳞癌细胞系中均有表达,在Hacat中不表达,HSQ-89细胞经Rab23干涉后细胞侵袭能力减弱,而Sa-3细胞过表达Rab23后细胞侵袭能力增强。干涉或过表达Rab23后,鳞癌细胞的迁移能力无差异。结论:Rab23可促进鳞癌细胞侵袭。     

Rab23, a negative regulator of hedgehog signaling, localizes to the plasma membrane and the endocytic pathway

The regulation of hedgehog signaling by vesicular trafficking was exemplified by the finding that Rab23, a Rab-GTPase vesicular transport protein, is mutated in open brain mice. In this study, the localization of Rab23 was analyzed by light and immunoelectron microscopy after expression of wild-type (Rab23-GFP), constitutively active Rab23 (Rab23Q68L-GFP), and inactive Rab23 (Rab23S23N-GFP) in a range of mammalian cell types. Rab23-GFP and Rab23Q68L-GFP were predominantly localized to the plasma membrane but were also associated with intracellular vesicular structures, whereas Rab23S23N-GFP was predominantly cytosolic. Vesicular Rab23-GFP colocalized with Rab5Q79L and internalized transferrin-biotin, but not with a marker of the late endosome or the Golgi complex. To investigate Rab23 with respect to members of the hedgehog signaling pathway, Rab23-GFP was coexpressed with either patched or smoothened. Patched colocalized with intracellular Rab23-GFP but smoothened did not. Analysis of patched distribution by light and immunoelectron microscopy revealed it is primarily localized to endosomal elements, including transferrin receptor-positive early endosomes and putative endosome carrier vesicles and, to a lesser extent, with LBPA-positive late endosomes, but was excluded from the plasma membrane. Neither patched or smoothened distribution was altered in the presence of wild-type nor mutant Rab23-GFP, suggesting that despite the endosomal colocalization of Rab23 and patched, it is likely that Rab23 acts more distally in regulating hedgehog signaling.     

Regulation of autophagy by the Rab GTPase network

Autophagy (macroautophagy) is a highly conserved intracellular and lysosome-dependent degradation process in which autophagic substrates are enclosed and degraded by a double-membrane vesicular structure in a continuous and dynamic vesicle transport process. The Rab protein is a small GTPase that belongs to the Ras-like GTPase superfamily and regulates the vesicle traffic process. Numerous Rab proteins have been shown to be involved in various stages of autophagy. Rab1, Rab5, Rab7, Rab9A, Rab11, Rab23, Rab32, and Rab33B participate in autophagosome formation, whereas Rab9 is required in non-canonical autophagy. Rab7, Rab8B, and Rab24 have a key role in autophagosome maturation. Rab8A and Rab25 are also involved in autophagy, but their role is unknown. Here, we summarize new findings regarding the involvement of Rabs in autophagy and provide insights regarding future research on the mechanisms of autophagy regulation.     

Rab23在皮肤鳞状细胞癌中的表达

目的：研究Rab23在皮肤鳞状细胞癌（SCC）中的表达及意义。方法：用免疫组化S-P法分别检测30例皮肤SCC、15例正常皮肤组织标本中Rab23的表达。结果：Rab23在皮肤SCC和正常皮肤中阳性率分别为90％和13.3％,二者差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：Rab23在皮肤SCC中高表达可能在皮肤SCC的发生发展过程中发挥作用。     

A novel membrane targeting domain mediates the endosomal or Golgi localization specificity of small GTPases Rab22 and Rab31

Rab22 and Rab31 belong to the Rab5 subfamily of GTPases that regulates endocytic traffic and endosomal sorting. Rab22 and Rab31 (a.k.a. Rab22b) are closely related and share 87% amino acid sequence similarity, but they show distinct intracellular localization and function in the cell. Rab22 is localized to early endosomes and regulates early endosomal recycling, while Rab31 is mostly localized to the Golgi complex with only a small fraction in the endosomes at steady state. The specific determinants that affect this differential localization, however, are unclear. In this study, we identify a novel membrane targeting domain (MTD) consisting of the C-terminal hypervariable domain (HVD), interswitch loop (ISL), and N-terminal domain as a major determinant of endosomal localization for Rab22 and Rab31, as well as Rab5. Rab22 and Rab31 share the same N-terminal domain, but we find Rab22 chimeras with Rab31 HVD exhibit phenotypic Rab31 localization to the Golgi complex, while Rab31 chimeras with the Rab22 HVD localize to early endosomes, similar to wildtype Rab22. We also find that the Rab22 HVD favors interaction with the early endosomal effector protein Rabenosyn-5, which may stabilize the Rab localization to the endosomes. The importance of effector interaction in endosomal localization is further demonstrated by the disruption of Rab22 endosomal localization in Rabenosyn-5 knockout cells and by the shift of Rab31 to the endosomes in Rabenosyn-5-overexpressing cells. Taken together, we have identified a novel MTD that mediates localization of Rab5 subfamily members to early endosomes via interaction with an effector such as Rabenosyn-5.     

Rab23对乳腺癌细胞生长增殖的抑制作用

目的：研究Rab23分子对乳腺癌细胞生长增殖的作用,探讨这种作用是否与乳腺癌ER＋/ER-依赖性相关。方法：选取ER＋乳腺癌细胞系Bcap-37、MCF-7和ER-乳腺癌细胞系MDA-MB-231为研究对象,采用质粒转染提高细胞中Rab23基因的表达和RNA干涉技术减少其表达,运用克隆形成实验、BrdU掺入实验、MTT实验等技术检测Rab23分子对乳腺癌细胞生长、增殖的影响。结果：克隆形成实验提示,三种乳腺癌细胞系Rab23质粒转染组的集落形成数量明显少于对照组,而Gli1质粒转染组集落形成数量较对照组明显增加;BrdU掺入实验提示,Rab23转染组的三种乳腺癌细胞BrdU掺入率与对照组有明显减少（P＆lt;0.05）,而Rab23干涉组的BrdU掺入率较对照组升高（P＆lt;0.05）;MTT实验显示Rab23转染组A490值最低,其次为对照组,而Rab23干涉组A490值最高（P＆lt;0.05）。结论：Rab23分子对乳腺癌细胞生长增殖有抑制作用,这种抑制作用可能与乳腺癌ER＋/ER-依赖性无相关性。     

一个新的人Rb26基因cDNA的克隆、表达及其增强细胞吞噬功能研究

Rab GTPase家族成员基因及其调节囊泡膜运输途径功能已有许多报道,但Rab26蛋白分子的结构和功能仍不清晰.通过生物信息学分析,并在人脑cDNA文库中克隆了一个新的Rab26基因全长cDNA序列,长1 656bp,与已发表的基因序列相比,在48～50位插入了GCC,在956位T被C取代,而在1 197位G被A取代.该序列包含一个771 bp完整的开放阅读框(ORE),编码256个氨基酸残基的Rab26蛋白,分子质量为27.9 ku(GenBank登录号No.AY646153),而非如以往报告的190个氨基酸残基.GFP荧光标记全长Rb26在哺乳动物细胞中表达显示,Rab26主要呈现在细胞膜状结构相联系的分布,发现该基因高表达能显著增强PE标记的红色异源蛋白质的吞噬.还应用逆转录.聚合酶链反应对多种人肿瘤细胞Rb26表达进行了研究,结果显示,Rab26在Acc2、SPC-A1,K562以及HeLa等肿瘤细胞株呈高表达,而在SMMOL/LC-7721、HepG2、Caco2等肝和肠上皮细胞株中则不表达,值得进一步深入研究.