EHBP-1与DENN-4协同对囊泡循环运输调控因子RAB-10(GTP)水平及膜定位调控的研究

RAB-10 GTPase plays essential roles in basolateral endocytic recycling in polarized epithelia. Despite the critical role of RAB-10 effector EHBP-1 in the endosomal recycling of cargo proteins uptake via clathrin-independent endocytosis (CIE), it is not known whether EHBP-1 plays a direct role in the RAB-10 functional regulation. In C. elegans, RAB-10 lost endosomal association and appears diffusive in the cytosol upon loss of EHBP-1. In this study, we will explore whether EHBP-1 regulates DENN-4 Rab-GEF activity, clarify the role of EHBP-1 in modulating level of membrane bound RAB-10(GTP), define the functional mechanism of EHBP-1 acting together with DENN-4/Rab-GEF in maintenance of RAB-10(GTP) on endosomal membranes. Our proposed studies are expected to yield insight into the mechanisms underlying CIE cargo endocytic recycling. Furthermore, our studies will provide therapeutic clues in the development of trafficking based clinical intervention strategies for diseases including type II diabetes and cancer.

小G蛋白RAB-10在极性细胞囊泡循环运输中扮演重要角色，其效应因子EHBP-1参与RAB-10调控的非笼形蛋白依赖内吞(CIE)膜蛋白的囊泡循环运输过程，然而关于EHBP-1如何反馈调控RAB-10的功能机制目前缺乏深入了解。近年在线虫中研究囊泡循环运输已具有良好的技术和理论基础，之前的研究发现EHBP-1缺失造成RAB-10膜定位异常并呈胞浆弥散分布。本课题将研究EHBP-1对DENN-4/Rab-GEF活性的直接调节作用，明确EHBP-1对活性态RAB-10(GTP)胞内水平的调控，阐明EHBP-1经由与DENN-4协同对RAB-10的胞内膜定位与RAB-10(GTP)水平进行调控的机理，在整体动物水平加深对RAB-10调控CIE膜蛋白囊泡循环路径机制的了解，为细胞物质运输异常相关疾病如II型糖尿病和癌症提供诊疗理论依据。

细胞囊泡循环运输过程中需要多种调控因子协同调控，其中小G蛋白RAB-10及其效应因子发挥了重要作用。EHBP-1作为RAB-10的效应因子参与循环运输调控过程，但EHBP-1是否负反馈调控RAB-10活性暂不明确。前期研究发现EHBP-1缺失可能造成RAB-10膜定位异常，但项目进展过程中发现RAB-10的活性态并不受EHBP-1影响。内吞膜蛋白除通过经典循环途径返回细胞质膜外，还可从分选内体运送至高尔基体再返回细胞质膜，称为逆向运输途径，也是膜蛋白重要的循环运输方式之一。我们的研究发现EHBP-1调控多种逆向运输途径膜蛋白的运输过程，EHBP-1缺失导致逆向途径货物错误分选至溶酶体途径。本项目将继续解析EHBP-1调控逆向运输途径的分子机制，为物质运输紊乱相关疾病如II型糖尿病等的诊疗提供参考依据。