Malé GTPázy z rodín Rab a Arf: Kľúčové regulátory vnútrobunkového obchodovania pri neurodegeneráciiⅡ

2. Rab GTPázy pri neurodegenerácii

Malé GTPázy z rodiny Rab sú zodpovedné za kontrolu vezikulárneho transportu a membránového prenosu. Regulujú všetky kroky tejto prepravy; biogenéza nosičov, ich pohyb cez cytoskelet a ich uväzovanie v cieľových membránach [38,39]. Rovnako ako u ostatných členov nadrodiny Ras je aktivita Rab GTPáz regulovaná GEF, GAP a GDI. Boli opísané dve hlavné rodiny RabGEF. Prvým je rodina GEF obsahujúca doménu DENN, ktorá môže aktivovať rôzne Rab GTPázy [40]. DENN je katalytická doména, ktorá priamo interaguje s Rab GTPázami [40]. Druhým je rodina GEF obsahujúca doménu Vps9, ktoré sú špecifické pre Rab5 GTPázy [41].

   kliknite na jade cistanche pre Alzheimerovu chorobu a Parkinsonovu chorobu

Okrem týchto dvoch rodín sa ukázalo, že iné proteíny pôsobia ako GEF pre Rab GTPázy, ako sú komplexy TRAPP I a Mon1 / Ccz1, čo sú GEF pre Rab1 a Rab7 [41]. Na druhej strane, zatiaľ čo GEF medzi sebou zdieľajú nízku sekvenčnú homológiu, Rab GAP sú klasifikované do jedinečnej rodiny, GAP domény Tre-2/Bub2/Cdc16 (TBC). U ľudí existuje jediný GAP, ktorý túto doménu TBC neobsahuje, komplex Rab3GAP [41]. Bohužiaľ, GEF a GAP pre niekoľko Rab GTPáz ešte neboli opísané [41,42]. Okrem toho, že sú regulované ich aktivačným stavom (GDP-viazané/GTP-viazané), Rab GTPázy možno nájsť v ich aktívnom aj neaktívnom stave v cytosóle alebo membránach.

Táto lokalizácia je riadená prenyláciou C-koncových cysteínových zvyškov. Po dokončení vezikulárneho transportu sa Rab GTPázy musia recyklovať a transportovať z membrán späť do cytosolu. GDI sa viažu na prenylované a neaktívne (naviazané na HDP) Rab GTPázy a potom sú GTPázy odstránené z membrány. Recyklácia Rab GTPáz sa teda uskutoční až po dokončení vezikulárneho transportu a po inaktivácii GTPázy pomocou GAP [41]. Prenylácia však nie je jedinečnou posttranslačnou modifikáciou, ktorá reguluje Rab GTPázy. Niektoré Rabs môžu byť fosforylované kinázami, ako je p34cdc2 alebo kináza súvisiaca s PD LRRK2 [41,43]. Patogénne varianty LRRK2 spojené s PD vedú k zvýšeniu takejto fosforylácie. Táto posttranslačná modifikácia sa vyskytuje v doméne prepínača II, ktorá je rozhodujúca pre interakciu GTPázy s jej regulátormi. Konkrétne fosforylácia znižuje interakciu GTPázy s jej regulátormi [43,44].

Ako už bolo spomenuté, Rab GTPázy riadia všetky kľúčové kroky vezikulárneho transportu a membránového prenosu vďaka ich schopnosti interagovať s rôznymi efektorovými molekulami [45]. Pri výbere nákladu, pučaní a tvorbe plášťa Rab GTPázy interagujú s proteínmi, ako je TIP47 alebo retromér. Napríklad Rab9-GTP interaguje s TIP47 v neskorých endozómoch, čím zvyšuje afinitu TIP47 k nákladu, ktorý sa musí prepravovať [46]. TIP47 rozpoznáva cytoplazmatické domény manóza 6-fosfátových receptorov (MPR), čím aktivuje transport z endozómov do Golgiho komplexu [46]. Ďalším príkladom je interakcia Rab7 s retromérnym komplexom na sprostredkovanie transportu endozómu do Golgiho komplexu [47]. Čo sa týka regulácie vezikulárneho transportu, Rab GTPázy interagujú s motorickými proteínmi, ako sú kinezíny a dyneíny. Kinezíny a dyneíny sú ATPázy, ktoré využívajú hydrolýzu ATP na vyvolanie konformačných zmien, ktoré generujú hybnú silu na pohyb nákladu smerom k plusovému a mínusovému koncu mikrotubulov [48].

Rab GTPázy ako Rab3A, 6, 8A, 10, 11A, 14, 27A a 39B interagujú s myozínom typu V, aby transportovali organely a vezikuly cez aktínové vlákna [49]. Napríklad Rab27A interaguje s myozínom typu V a melanofilínom a vytvára ternárny komplex na transport melanozómov smerom k aktínovým vláknam [50]. Na kontrolu odstránenia povlaku a viazania vezikúl sa Rab GTPázy spájajú s proteínmi, ako sú TRAPP, Exocyst alebo p115/Golgins. Jedným príkladom je interakcia Rab1 s p115, čo je uväzovací proteín, ktorý indukuje tvorbu komplexu SNARE a stimuluje ukotvenie vezikúl potiahnutých COP I v Golgiho membráne [51]. Okrem toho Rab1 tiež interaguje s ďalšími faktormi uväzovania, ako sú GM130 a GRASP65, aby sa uľahčila fúzia vezikúl Golgiho membrány [52].

GM130 je potom zodpovedný za údržbu Golgiho štruktúry [52]. Je známe, že Rab GTPázy interagujú s proteínmi ako Sro7 a Rabenosyn-5 [45]. Napríklad Rab8 interaguje s Sro7, pričom reguluje funkcie proteínu SNARE pri fúzii vezikúl s bunkovými membránami, zatiaľ čo Rabenosyn-5 slúži ako spojenie medzi Rab a hVPS45 [53,54] tým, že spája Rab4 a/alebo Rab5 a hVPS45-asociovaný Rabenosyn{14}}, ktorý potom viaže SNARE. Záverom možno povedať, že Rab GTPázy sú hlavnými regulátormi výberu nákladu, tvorby, transportu, dokovania a fúzie vezikúl s cieľovými membránami. Berúc do úvahy dôležitosť membránového prenosu v nervovom systéme, neuróny vyvinuli špecifické mechanizmy na riadenie transportu proteínov, organel a receptorov cez veľké vzdialenosti v axónoch a dendritoch. Rab GTPázy regulujú recykláciu, exocytózu a endocytózu synaptických vezikúl; uvoľnenie neurotransmiterov; premávka receptorov; a anterográdne a retrográdne axonálne transporty [15].

Okrem toho sa podieľajú aj na vetvení a morfogenéze dendritov, raste neuritov a migrácii neurónov počas vývoja. Vzhľadom na dôležitosť takýchto procesov dysregulácia Rab GTPáz súvisí s rôznymi neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako sú AD, PD, amyotrofická laterálna skleróza (ALS) a Charcot–Marie–Tooth (CMT) [8,15]. Pri AD sa rôzne Rab GTPázy podieľajú na transporte proteínov súvisiacich s patológiou, ako sú Tau, APP, BACE1, -sekretáza, -sekretáza a A peptidy. Okrem toho je expresia týchto GTPáz zmenená v mozgu post-mortem AD [55]. Čo sa týka PD, tieto GTPázy riadia transport -syn [56]. Okrem toho by Rab GTPázy mohli sprostredkovať toxicitu spôsobenú kinázou LRRK2 pri PD [57]. Ako je uvedené vyššie, niektoré Rab GTPázy sú substrátmi LRRK2 a dysregulácia v tejto fosforylácii vyvoláva neurotoxicitu a degeneráciu dopaminergných neurónov in vivo [57,58]. Nižšie popisujeme špecifické úlohy hlavných Rab GTPáz pri nástupe a progresii AD a PD (obrázok 2).

2.1. Rab1

Rab1 GTPázy riadia obojsmerný transport medzi endoplazmatickým retikulom (ER) a GA, ako aj tvorbu, integritu a recykláciu Golgiho membrán [38,59]. Rodina Rab1 sa skladá z dvoch izoforiem: Rab1A a Rab1B. GEF pre obe izoformy je TRAPP I. TRAPP I je komplex proteínov, ktoré aktivujú Rab1 a podieľajú sa na ER–Golgiho transporte [41,60]. Na druhej strane, molekula zodpovedná za inaktiváciu Rab1 je TBC1D20 GAP [41,61]. Mnohé štúdie zdôrazňujú dôležitosť Rab1, ako aj jeho regulátorov, pri udržiavaní integrity Golgiho membrán.

Nadmerná expresia dominantne negatívnych foriem Rab1A a Rab1B, deplécia oboch GTPáz a nadmerná expresia TBC1D20 GAP indukujú fragmentáciu GA [38]. 2.1.1. Rab1 a ER–Golgi Traffic Rab1 riadi transport medzi ER a GA, pretože môže interagovať s p115 a GM130-GRASP65, aby podporil fúziu ER-vezikúl v GA [62–64]. Prostredníctvom interakcie s týmito efektorovými molekulami Rab1 riadi tvorbu, integritu a recykláciu GA membrán. Na jednej strane Rab1 interaguje s proteínom p115, ktorý je faktorom uväzovania vezikúl, aby kontroloval tento prenos ER–GA [65]. Na druhej strane, keď sa Rab1 spája s komplexom GM130-GRASP65 v GA, reguluje ukladanie GA a väzbu vezikúl [66,67].

GM130 je zodpovedný za integritu Golgiho membrán [52]. Okrem toho sa predpokladá, že p115 môže interagovať s GM130-GRASP65 pre fúziu ER-vezikula v GA [62,64]. Okrem toho Rab1 tiež riadi retrográdny transport medzi GA a ER. Aby sa tak stalo, GTPáza interaguje s GBF1, GEF pre Arf1 GTPázu, ktorá sa podieľa na biogenéze vezikúl COP I [68,69]. Hoci úloha Rab1 v ER–GA prenose v patogenéze AD ešte nie je jasná, bolo opísané, že táto GTPáza by mohla zabrániť strate dopaminergných neurónov pri PD [19]. Pri PD je jedným z možných mechanizmov, ktorým by -syn mohol indukovať neurodegeneráciu, inhibícia prenosu ER–GA [19].

Bolo opísané, že divoký typ (WT) -syn, ako aj mutant -synA53T, ktorý spôsobuje skorý nástup PD, blokujú prenos ER-GA, hoci -synA53T iniciuje túto blokádu rýchlejšie ako WT. Cooper a spolupracovníci preukázali, že tejto toxicite vyvolanej -synom sa zabráni v prítomnosti Rab1 [19]. V skutočnosti u Drosophila melanogaster (D. melanogaster), Caenorhabditis elegans (C. elegans) a primárnych kultúrach neurónov potkana, ktoré exprimujú WT -syn alebo -synA53T, expresia Rab1 zachránila stratu dopaminergných neurónov [19]. Tieto údaje naznačujú, že Rab1 by mohol hrať ochrannú úlohu pri kontrole prevádzky ER-GA, a preto by mohol zabrániť neurodegenerácii pri PD. Rab1 a jeho funkcia pri riadení prevádzky ER–GA tiež súvisí s ALS. Mutácie v proteínoch SOD1, TDP-43 alebo FUS, ktoré spôsobujú toto neurodegeneratívne ochorenie, majú za následok nesprávnu lokalizáciu Rab1, ako aj zhoršený transport ER–GA a zvýšený stres ER [8]. Naopak nadmerná expresia Rab1 má proti tomuto stresu ochrannú úlohu [8,21].

2.1.2. Rab1 a integrita GA

Okrem klasických znakov patológií AD a PD bolo opísané, že neuróny predstavujú fragmentovanú GA v oboch prípadoch [70]. Táto fragmentácia sa pripisuje rôznym príčinám, ako je prítomnosť proteínových agregátov v cytoplazme, zmeny v cytoskelete alebo nesprávne fungovanie intracelulárneho prenosu. V tomto smere Martínez-Menárguez et al. uvádzajú, že hlavným dôvodom fragmentácie GA pri neurodegeneratívnych ochoreniach sú zmeny v intracelulárnom transporte [70]. Niekoľko štúdií preukázalo, že pri neurodegeneratívnych patológiách Rab1- sprostredkovaná dopravná dysregulácia indukuje fragmentáciu GA [16,17,70]. V prípade AD boli tieto zmeny GA spojené s hladinami pTau [71,72].

V roku 2014 štúdia Jianga a spolupracovníkov odhalila, že fragmentácia GA predchádzala hyperfosforylácii Tau [71]. Podľa nich fragmentácia GA podporuje fosforyláciu Tau prostredníctvom aktivácie cyklín-dependentnej kinázy-5 (cdk5) a ERK. Okrem toho u pacientov s AD vykazujú neuróny vystavené pôsobeniu NFT väčšie defekty v Golgiho aparátu v porovnaní s neurónmi bez NFT [72]. Neuróny, ktoré akumulovali stredné úrovne hry pred tvorbou NFT, vykazovali stredné defekty v GA [72]. To podporuje, že progresívna akumulácia hry je spojená so štrukturálnymi zmenami v GA. Podľa Antóna-Fernándeza a spolupracovníkov by tieto zmeny mohli ovplyvniť spracovanie a transport proteínov, a preto by mohli prispieť k neuronálnej dysfunkcii pri AD [72]. Okrem toho nadmerná expresia Rab1A v bunkách HeLa exprimujúcich ľudský Tau a primárne neuróny potkanieho kortexu zabránila fragmentácii GA, zatiaľ čo umlčanie GTPázy pomocou siRNA vyvolalo jej fragmentáciu [16,17].

Pozorovali, že Rab1A sa lokalizoval spolu s GM130 v primárnych kultúrach neurónov z kôry potkana [16]. Ďalším účinkom umlčania Rab1A bola zvýšená regulácia sekrécie Tau. Autori teda navrhli, že Rab1 by mohol byť terapeutickým cieľom na moduláciu Golgiho dynamiky a sekrécie Tau pri AD [16]. Stručne povedané, frakcionácia GA je spojená s fosforyláciou Tau [71], akumuláciou pTau v NFT [72] a sekréciou Tau [16]. Regulácia Rab1 GTPázy by teda mohla modulovať takéto neurodegeneratívne procesy. Pokiaľ ide o PD, dopamínergné neuróny tiež vykazujú fragmentáciu GA. Konkrétne dopaminergné neuróny zo substantia nigra par compacta, ktoré nadmerne exprimujú ľudský -syn, vykazujú fragmentáciu GA, ktorá je znížená pri nadmernej expresii Rab1A [17].

Okrem toho, okrem záchrany fragmentácie GA, nadmerná expresia Rab1A v dopaminergných neurónoch vyvolala zlepšenie motorických funkcií. Naopak, nadmerná expresia netlačiteľného Rab1A (Rab1A-∆CC) nebola schopná zachrániť GA pred fragmentáciou. To demonštrovalo dôležitosť Rab1A pri udržiavaní integrity GA a následne pri kontrole motorických funkcií [17]. Tieto údaje naznačujú, že nadmerná expresia Rab1A GTPázy by mohla byť terapeutickým prístupom k tejto patológii. Nedávna štúdia analyzovala dopaminergné neuróny zo substantia nigra ľudských pacientov s PD a preukázala, že GA je fragmentovaný a že prežívajúce neuróny vykazujú vysokú nadmernú expresiu Rab1 GTPázy [18].

Autori naznačujú, že táto nadmerná expresia Rab1 by mohla vyvolať fragmentáciu GA dvoma navrhovanými teoretickými mechanizmami: (1) nadmerne exprimovaný Rab1 by mohol zmeniť transport ER-Golgi, a preto spôsobiť nerovnováhu v GA; (2) Rab1 by mohol interagovať s Golginom-84, čo by vyvolalo fragmentáciu [18]. Celkovo existujú nezrovnalosti týkajúce sa úlohy Rab1 buď pri indukcii alebo prevencii fragmentácie GA v PD. Okrem AD a PD je ALS ďalšou neurodegeneratívnou chorobou, ktorá predstavuje fragmentáciu GA. Zdá sa, že hlavnou príčinou sú poruchy v sekrečnej dráhe závislej od Rab1 [70]. Rab1 a jeho úloha pri udržiavaní integrity GA sa teda podieľa na rôznych neurodegeneratívnych ochoreniach.

2.1.3. Rab1 a kontrola autofagozómu

Rab1 GTPáza sa spolu s ďalšími Rab GTPázami, ako sú Rab5, Rab7, Rab9A, Rab11, Rab23, Rab32 a Rab33B, podieľa na tvorbe autofagozómu [73] na jeho začiatku náborom proteínu 9 súvisiaceho s autofágiou (Atg9), transmembránový proteín zodpovedný za transport membrán do fagoforu, čo je štruktúra predchádzajúca tvorbe autofagozómu [74,75]. Ako už bolo uvedené, nadmerná expresia -syn indukuje fragmentáciu GA. To vedie k dysregulácii autofágie v bunkovej línii ľudského neuroblastómu SKNSH, myšiach HeLa, HEK293 a M7- -syn [20]. Winslow a kolegovia opísali, že -syn mení aktivitu osi Rab1A / Atg9. Pri umlčaní Rab1A a nadmernej expresii -syn sa proteín Atg9 prestal lokalizovať v perinukleárnej polohe a prešiel do difúznej distribúcie, čo viedlo k zníženiu tvorby autofagozómov [20]. Zvýšenie aktivity Rab1A by teda mohlo podporiť autofágiu, a teda znížiť závažnosť ochorenia, pretože tento mechanizmus by sa mohol použiť na recykláciu a elimináciu proteínových agregátov.

2.2. Rab5

Rab5 hrá dôležitú úlohu pri endocytóze, je zodpovedný za fúziu endocytických vezikúl pochádzajúcich z plazmatickej membrány za vzniku skorých endozómov. Týmto mechanizmom Rab5 reguluje internalizáciu a prenos membránových receptorov [76]. Dva GEF opísané pre Rab5 sú Ras/Rab Interactor 3 (RIN3) a Rabex5. RIN3 je členom rodiny RIN GEF spolu s RIN1 a RIN2. Všetky tri majú doménu Vps9, čo je Rab{11}}špecifická katalytická doména GEF [77]. Pokiaľ ide o Rabex5, je to najlepšie pochopený člen GEF obsahujúcich doménu Vps9. Okrem svojej katalytickej domény obsahuje Rabex5 väzbové miesto Rabaptin5, čo je efektorová molekula Rab5. Rabex5 sa teda pevne viaže na Rab{21}}regulovaný Rabaptin5, ktorý následne reguluje aktivitu Rabex5 GEF a vytvára spätnú väzbu [78]. Rab5 rekrutuje Rabaptin5 do skorých endozómov, ktorý je zodpovedný za dokovanie a fúziu membrán [79].

Po aktivácii je komplex Rabex5/Rab5/Rabaptin5 lokalizovaný v endocytických vezikulách a skorých endozómoch [79–81]. Tieto tri molekuly pracujú na stabilizácii aktívneho Rab5, keď dosiahne svoju cieľovú lokalizáciu, čím sa vytvorí pozitívna spätná väzba, ktorá zosilňuje túto dráhu [38]. Ako je signalizácia Rab5 do Rabaptinu5 [79] popísaná vyššie, Rab5 môže signalizovať cez komplex PI3K hVPS34-p150, ktorý zvyšuje hladiny PI3P v skorých endozómoch [25,82,83]. Tento PI3P umožňuje nábor EEA1, ďalšej efektorovej molekuly Rab5, ktorá reguluje dokovanie endocytických vezikúl pred ich fúziou so skorými endozómami [84]. Okrem toho hVPS34-p150 môže aktivovať negatívnu spätnú väzbu aktiváciou TBC1D2 GAP, čo vedie k inaktivácii Rab5 GTPázy [85].

GAPs TBC domény obsahujúce TBC1D3, RUTBC3 a USP6NL boli opísané ako Rab5 GAP [12,41]. Úloha Rab5 pri neurodegeneratívnych ochoreniach bola ohraničená endozomálnym obchodovaním. V tejto súvislosti rôzne štúdie zistili zvýšenie aktivity Rab5 pri AD [12,22,86-91], ako aj na myšacích modeloch PD [12,92,93]. Pri Huntingtonovej chorobe (HD) Rab5 tiež riadi motilitu skorých endozómov. HD je spôsobená mutáciami v proteíne huntingtín (Htt), ktorý sa nachádza na GA a vezikulách. Htt tvorí komplex s Htt-asociovaným proteínom 40 (HAP40) a slúži ako efektorová molekula Rab5 [94]. Pri HD je HAP40 upregulovaný a komplex Htt-HAP40 je narušený. V dôsledku toho je motilita skorých endozómov znížená [94]. Rab5 by teda mohol byť terapeutickým cieľom na zlepšenie endozomálnej motility pri HD.

2.2.1. Rab5 a APP Processing

Anomálie v endocytickom prenose sú jednou z hlavných charakteristík AD a podľa Catalda a spolupracovníkov predchádzajú ložiskám A [95]. Neskoršia štúdia ukázala, že nadmerná expresia Rab5 môže reprodukovať takéto endocytické anomálie zvýšením vysoko aktívneho spracovania APP v endozómoch [22]. Nadmerná expresia Rab5 v myších bunkách vyvolala endocytické zmeny súvisiace s AD, ako je prítomnosť veľkých endozómov podobných tým, ktoré boli pozorované v neurónoch z mozgu AD [22]. Okrem toho sa nadmerná expresia Rab5 zvýšila 2,5-krát v porovnaní s hladinami sekrécie A 1-40 a A 1-42 [22].

Autori tiež pozorovali zvýšenie hladín CTF. Tieto CTF sa kolokalizujú so skorými endozómami, čo naznačuje priamy vzťah medzi endozomálnou dráhou, tvorbou CTF a produkciou A. Preto by endozomálne anomálie pozorované pri AD mohli byť spojené s defektmi v proteolýze APP [22]. To naznačuje, že Rab5 by mohol byť terapeutickým cieľom vzhľadom na jeho význam pri kontrole spracovania APP a následne v generácii A 1-40 a A 1-42. Úloha CTF pri získavaní homológie pleckstrínu a adaptorového proteínu obsahujúceho fosfotyrozín viažuci doménu a motív leucínového zipsu (APPL1) bola tiež opísaná [91]. V endozómoch APPL1 stabilizuje aktívny Rab5-GTP, čo vedie k patologickej dysregulovanej endocytóze [91].

Berúc do úvahy úlohu Rab5 v endozomálnej dráhe, Grbovic a spolupracovníci obhajujú, že dysregulácie v endozómoch vedú k zvýšeniu CTF [22] a Kim a spolupracovníci obhajujú, že CTF indukujú tieto endozomálne dysregulácie [91]. Okrem toho umlčanie shRNA BACE1 zvrátilo endocytické defekty, čo naznačuje, že proteolýza APP by mohla byť príčinou endocytických defektov [96]. Na záver, tieto štúdie poukazujú na pozitívnu spätnú väzbu, v ktorej by spracovanie APP mohlo viesť k dysregulácii endozomálnej dráhy a defekty v endocytickej dráhe by zase mohli zvýšiť spracovanie APP.

2.2.2. Rab5 a Axonal

Transport V normálnych bazálnych cholinergných neurónoch predného mozgu (BFCN) sa nervový rastový faktor (NGF) viaže a aktivuje TrkA receptor na axonálnych koncoch. Komplex NGF-TrkA je potom internalizovaný endocytózou sprostredkovanou Rab5. Endozómy sú transportované retrográdnym smerom cez mikrotubuly do tela bunky, kde sa rastové a diferenciačné signály šíria do jadra [12]. Za patologických stavov dochádza k nadmernej aktivácii Rab5 v neurónoch BFCN, čo vedie k väčším skorým endozómom. Tieto endozómy zasahujú do retrográdneho axonálneho transportu signálov NGF. Okrem toho zvýšenie aktivity Rab5 môže tiež ovplyvniť motorické proteíny, zmeniť axonálny transport a defekty v transporte trofických signálov do tela bunky vedú k neuronálnej atrofii [12].

V tomto ohľade GEF RIN3 súvisí s nadmernou aktiváciou Rab5 pri transporte trofických signálov [77,97]. Okrem toho celogenómové asociačné štúdie (GWAS) spojili RIN3 s rizikom rozvoja AD [12,98–100]. Stále je však potrebné objasniť, či je funkcia a expresia RIN3 zmenená pri AD a či iné Rab5 GEF sú základom nadmernej aktivácie Rab5 pri AD [12]. Napriek tomu existuje ďalší možný mechanizmus, ktorý by mohol vysvetliť nadmernú aktiváciu Rab5. Ako už bolo spomenuté, CTF získava APPL1 do endozómov, čo stabilizuje Rab5-GTP. Tento komplex vedie k dysregulovaným endocytickým dráham, ako aj k zmenenému axonálnemu transportu [12,91]. Pokiaľ ide o PD, myšie modely konštitutívne exprimujúce ľudský -syn preukázali aktiváciu Rab5 závislú od -syn, ktorá vedie k dysregulácii v komplexe Rab5 a dyneínu, čo vedie k endozomálnej dysfunkcii. Toto by mohol byť základný mechanizmus, ktorý by vysvetlil dysreguláciu retrográdneho axonálneho transportu a následnú neuronálnu atrofiu pri PD [12,93].

2.3. Rab7

Rab7 GTPáza reguluje vezikulárny transport, konkrétne neskorú endocytickú dráhu [101]. Predstavuje zásadnú úlohu pri dozrievaní endozómov, pri transporte endozómov a lyzozómov, pri fúzii neskorých endozómov a lyzozómov a v lyzozomálnej biogenéze [26,101,102]. Rab7 sa tiež podieľa na prenose autofagozómov [103]. Vzhľadom na dôležitosť všetkých týchto procesov bol Rab7 navrhnutý ako terapeutický cieľ pre rakovinu [26] a neurodegeneráciu [104]. Aktiváciu Rab7 sprostredkuje GEF Mon1-Ccz1 [27,105,106]. Mechanizmus, ktorým Mon1-Ccz1 sprostredkuje aktiváciu Rab7, pozostáva z jeho schopnosti byť efektorovou molekulou Rab5 a interagovať s PI3P v skorých endozómoch [102,107].

Týmto spôsobom dochádza k výmene medzi Rab5 a Rab7 a endozóm prechádza zo skorého endozómu na neskorý endozóm [105,107]. Na druhej strane, GAP opísané pre Rab7 sú TBC1D2A, TBC1D5, TBC1D15 a EVI5-L [41]. Rab7-GTP v neskorých endozómoch a lyzozómoch môže prostredníctvom svojej efektorovej molekuly signalizovať Rab-interagujúci lyzozomálny proteín (RILP) [108]. RILP získava motorické komplexy dyneín-dynaktín a následne sú endozómy transportované smerom k mínus koncu mikrotubulov [109]. Proteín 1 obsahujúci FYVE a coiled-coil doménu (FYCO1) je ďalšou efektorovou molekulou Rab7, ktorá sprostredkúva vezikulárny transport smerom k plusovému koncu mikrotubulov [110]. Okrem toho FYCO1 tvorí komplex s Rab7 a proteínom LC3, ktorý má na starosti dozrievanie autofagozómu [111].

Po vytvorení tohto komplexu sú autofagické vezikuly transportované smerom k plusovému koncu mikrotubulu [110]. Pokiaľ ide o nervový systém, autofágia aj endolyzozomálny prenos riadený Rab7 boli spojené s patológiami, ako sú AD, PD, HD alebo Charcot-Marie-Tooth typ 2B (CMT2B) [104, 112]. Rab7 sa podieľa na prenose toxických peptidov, ako sú A vezikuly [23] alebo sekrécia Tau pri AD [29] a klírens -syn pri PD [30].

2.3.1. Rab7 a Traodstraňovanie toxických peptidov

Pri AD môže byť akumulácia A dôsledkom dysregulácie v spracovaní APP, ako aj defektu v eliminácii toxických oligomérov [113]. Preto je endolyzozomálny prenos riadený Rab5 a Rab7- dôležitý pre odstraňovanie toxických peptidov, ako je A . V tomto ohľade štúdie na bunkovej línii myší neuroblastómu N2a, ako aj na primárnych neurónových kultúrach z myší, preukázali, že A 1-42 je internalizovaná v raných pozitívnych endozómoch Rab5-v počiatočných stavoch a neskôr, v Rab7-pozitívnych neskorých endozómoch [23]. Tieto údaje naznačujú, že endocytická dráha sa aktívne podieľa na odstraňovaní a/alebo eliminácii A.

Nadmerná expresia dominantne negatívnych foriem Rab5 a Rab7, ktoré nie sú schopné viazať a prenášať signál cez svoje efektorové molekuly, inhibovala kolokalizáciu týchto GTPáz s A 1-42 monomérmi a oligomérmi v endozómoch [23]. To podporuje zapojenie týchto GTPáz a endocytózy do klírensu A. Niektoré štúdie naznačujú, že dysregulovaná endolyzozomálna dráha sprostredkovaná Rab5- a Rab{6}} má toxické účinky [24,87,88]. Posmrtné mozgy AD vykazovali zvýšené hladiny proteínov Rab5 a Rab7 [87,88]. Štúdia na primárnych neurónoch z kôry potkanov navyše preukázala, že aktívna internalizácia A 1-42 sprostredkovaná Rab5- a Rab{16}} vedie k smrti neurónov [24] a dodáva, že Všeobecný inhibítor endocytózy fenyl arzínoxid (PAO) zmiernil toxicitu.

Tieto výsledky naznačujú, že blokovanie endocytózy sprostredkovanej Rab{0}} a Rab{1}} by mohlo byť terapeutickou stratégiou na prevenciu smrti neurónov pri AD [24]. Pokiaľ ide o Tau, mozgy pacientov s rýchlo progresívnou AD a mozgy myší 5XFAD vykazovali zvýšené hladiny proteínu Rab7A kolokalizovaného s pTau [28]. Okrem toho nadmerná expresia Rab7A v primárnych kortikálnych neurónoch a bunkách HeLa indukovala sekréciu Tau [29]. Naopak, umlčanie Rab7A, ako aj nadmerná expresia jeho dominantno-negatívnej formy, čiastočne blokovali sekréciu Tau [29]. Všetky tieto údaje by mohli znamenať, že dysregulácia Rab7 by mohla prispieť k akumulácii Tau, ako aj k šíreniu jeho toxických účinkov pri AD [114].

2.3.2. Rab7 a endolyzozomálne obchodovanie s membránovým receptoromtors

Dysfunkcia endolyzozomálnej dráhy súvisí s PD a gény, ktoré sa podieľajú na tejto dráhe, súvisia s touto patogenézou [115]. Lrrk, homológ kinázy LRRK2 v D. melanogaster, interaguje s Rab7 v membránach neskorých endozómov a lyzozómov a ukázalo sa, že inhibuje Rab7-závislú perinukleárnu lokalizáciu lyzozómov [116]. Naopak, mutantná forma Lrrk, analóg patogénneho LRRK2G2019S, podporuje perinukleárne zhlukovanie lyzozómov. Rab7 a LRRK2G2019S by teda mohli byť základom dysfunkčnej endolyzozomálnej dráhy pri PD [116].

Bolo opísané, že LRRK2 reguluje Rab7-závislú endocytickú premávku receptora epidermálneho rastového faktora (EGFR) [31]. Expresia mutantu LRRK2G2019S spôsobila oneskorenie včasného až neskorého smerovania endozomálneho EGFR a následné oneskorenie degradácie EGFR. Tieto defekty boli zvrátené nadmernou expresiou konštitutívne aktívnej formy Rab7 [31]. Schopnosť Rab7 regulovať prenos receptorov už bola použitá v terapeutických prístupoch pre roztrúsenú sklerózu (MS) [33]. Nadmerná expresia Rab7 môže regulovať prítomnosť Toll-like receptorov (TLR), a teda kontrolovať zápalovú odpoveď [33]. Rab7 však nie je jedinou Rab GTPázou, ktorá reguluje obchodovanie s receptormi.

Rab11 napríklad riadi prenos TLR cez endozómy [117]. V tomto ohľade prítomnosť špecifických jednonukleotidových polymorfizmov (SNP) v Evi5, Rab11GAP, korelovala s vyššou náchylnosťou na rozvoj MS [118]. To naznačuje, že Rab11 by mohol recyklovať receptory TLR, čo ovplyvňuje vrodenú imunitu. Nedávno sa Evi5 spájal s SM [119] a používal sa ako marker ochorenia [120]. Tieto údaje vyzývajú človeka, aby preskúmal reguláciu signalizácie Rab GTPáz ako prístup na podporu recyklácie receptorov pri neurodegeneratívnych ochoreniach.

2.3.3. Parkin/Rab7/RILP

Parkin je ubikvitín E3 ligáza spojená s PD, keďže mutácie tohto enzýmu sú druhým najčastejším genetickým rizikovým faktorom pre rozvoj ochorenia [121]. Ubikvitinácia zvyšku Rab7 K38 udržuje Rab7 v aktívnej forme a následne ovplyvňuje endocytárny prenos [32]. Experimenty s primárnymi fibroblastovými kultúrami od pacientov s PD s deficitom funkčného parkínu a v bunkách nadmerne exprimujúcich mutant Rab7K38R, ktorý nemožno ubikvitinovať, ukázali, že v týchto situáciách sa schopnosť Rab7 viazať na svoju efektorovú molekulu Rab7-interagujúci lyzozomálny proteín (RILP) je znížená [32]. RILP je Rab7 efektorová molekula zapojená do transdukcie signalizácie Parkin/Rab7 osi.

Konkrétne RILP získava motorické komplexy dyneín-dynaktín, takže vezikuly môžu byť transportované smerom k mínus koncu mikrotubulov [108, 109]. Podľa Songa a spolupracovníkov by dysregulácia Rab7 mohla byť hlavnou príčinou endocytických zmien v Parkin-/- bunkách. Okrem toho by tieto dysregulácie osi Parkin/Rab7/endocytóza mohli prispieť k progresii patológie PD [32].

2.3.4. Rab7 a Autofágia

Rab7 vo svojej aktívnej forme môže regulovať tvorbu autofagozómu, ako aj jeho dozrievanie a transport smerom k mikrotubulom [104]. Štúdium Rab7 a jeho úlohy v autofágii by mohlo uľahčiť vývoj stratégií na liečbu neurodegeneratívnych ochorení [104]. Rab7 súvisí s autofágiou pri neurodegeneratívnom ochorení CMT2B. Táto patológia je spôsobená rôznymi missense mutáciami v Rab7, ktoré vedú k zníženej lokalizácii Rab7 do autofagických kompartmentov a zníženej autofágii [8,34]. Je opísané, že CMT2B je priamym dôsledkom dysfunkcie Rab7, aj keď je stále potrebné objasniť, či je patológia dôsledkom zníženia autofagickej dráhy v dôsledku straty funkcie Rab7 [8].

Pokiaľ ide o PD, štúdie s HEK293 a D. melanogaster -synA53T preukázali, že nadmerná expresia Rab7 podporuje klírens agregátov -syn [30]. Okrem toho autori identifikovali, že Rab7 sa lokalizoval v neuromelanínových granulách v ľudskej substantia nigra [30]. Granuly Rab7/neuromelanín sú ochranné organely podobné autofagozómom. Rab7 sa podieľa na biogenéze týchto granúl a odstraňovaní agregátov -syn [30]. Okrem toho nadmerná expresia Rab7 v D. melanogaster zachránila fenotyp a zlepšila lokomotorické deficity [30]. Napriek tomu Rab7 nie je jedinou Rab GTPázou opísanou na riadenie klírensu -syn prostredníctvom autofágie. Nedávno sa ukázalo, že Rab27b riadi endolyzozomálny prenos, a tým sekréciu a klírens -syn prostredníctvom autofágie [122].

V súlade s tým umlčanie Rab27b pomocou shRNA zvýšilo intracelulárne hladiny nerozpustného -syn. Okrem toho postmortálne mozgy pacientov s PD vykazovali zvýšené hladiny proteínu Rab27b [122]. Hoci nesúvisia s autofagickými procesmi, ďalšie Rab GTPázy sa tiež podieľajú na homeostáze -syn; zatiaľ čo niektoré z nich uprednostňujú čistenie agregátov, iné uprednostňujú ich tvorbu. Napríklad Rab39B klasicky reguluje transport medzi GA a postsynaptickou membránou. Pri PD viedli mutácie v Rab39B k strate funkcie GTPázy a následne k dysregulácii homeostázy -syn [123, 124].

Naopak, pacienti s PD vykazovali zvýšené hladiny Rab35, čo podporuje zvýšenú agregáciu a sekréciu -synA53T [125]. Okrem toho primárne bunkové kultúry a in vivo experimenty ukázali, že LRRK2-sprostredkovaná dysregulácia Rab5 vyvolala závažnú neurotoxicitu a stratu dopamínergných neurónov [57,58].

prečo jedenie cistanche môže zabrániť Alzheimerovej chorobe a Parkinsonovej chorobe

Cistanche obsahuje niekoľko aktívnych zlúčenín, u ktorých sa preukázalo, že majú neuroprotektívne účinky, ktoré môžu pomôcť predchádzať alebo spomaliť progresiu Alzheimerovej choroby a Parkinsonovej choroby. Tieto zlúčeniny zahŕňajú echinakozid, akteozid a verbaskozid, o ktorých sa zistilo, že majú protizápalové a antioxidačné vlastnosti, ktoré môžu chrániť neuróny pred poškodením a znížiť zápal v mozgu. Okrem toho sa ukázalo, že cistanche zvyšuje hladiny acetylcholínu, neurotransmiteru, ktorý je dôležitý pre učenie a pamäť, čo môže byť znížené pri Alzheimerovej chorobe. Zatiaľ čo na úplné pochopenie potenciálnych výhod cistanche na prevenciu týchto chorôb je potrebný ďalší výskum, tieto počiatočné zistenia sú sľubné.

Odkaz

19. Cooper, AA; Gitler, AD; Cashikar, A.; Haynes, CM; Hill, KJ; Bhullar, B.; Liu, K.; Xu, K.; Strathearn, KE; Liu, F.; a kol. Alfa-synukleín blokuje ER-Golgiho prevádzku a Rab1 zachraňuje stratu neurónov v modeloch Parkinsonovej choroby. Science 2006, 313, 324–328. [CrossRef]

20. Winslow, AR; Chen, C.-W.; Corrochano, S.; Acevedo-Arozena, A.; Gordon, DE; Peden, AA; Lichtenberg, M.; Menzies, FM; Ravikumar, B.; Imarisio, S.; a kol. -Synukleín zhoršuje makroautofágiu: Dôsledky pre Parkinsonovu chorobu. J. Cell Biol. 2010, 190, 1023–1037. [CrossRef] [PubMed] 21. Soo, KY; Halloran, M.; Sundaramoorthy, V.; Parakh, S.; Tóth, RP; Southam, KA; McLean, CA; Zámok, P.; King, A.; Farg, MA; a kol. Rab1-závislá ER-Golgiho transportná dysfunkcia je bežným patogénnym mechanizmom pri SOD1, TDP{12}} a FUS asociovanej ALS. Acta Neuropathol. 2015, 130, 679–697. [CrossRef] [PubMed]

22. Grbovič, OM; Mathews, PM; Jiang, Y.; Schmidt, SD; Dinakar, R.; Summers-Terio, NB; Ceresa, BP; Nixon, RA; Cataldo, AM Rab5-stimulovaná up-regulácia endocytovej dráhy zvyšuje hladiny intracelulárneho beta-štiepeného amyloidného prekurzorového proteínového karboxylového fragmentu a produkciu Abeta. J. Biol. Chem. 2003, 278, 31261–31268. [CrossRef] [PubMed]

23. Li, J.; Kanekiyo, T.; Shinohara, M.; Zhang, Y.; Liu, MJ; Xu, H.; Bu, G. Diferenciálna regulácia amyloid-endocytického obchodovania a lyzozomálnej degradácie izoformami apolipoproteínu E. J. Biol. Chem. 2012, 287, 44593–44601. [CrossRef]

24. Pieseň, MS; Baker, GB; Todd, KG; Kar, S. Inhibícia internalizácie -amyloidu1-42 zoslabuje smrť neurónov stabilizáciou endozomálno-lyzozomálneho systému v kortikálnych kultivovaných neurónoch potkanov. Neuroveda 2011, 178, 181–188. [CrossRef] [PubMed]

25. Gillooly, DJ; Raiborg, C.; Stenmark, H. Fosfatidylinozitol 3-fosfát sa nachádza v mikrodoménach skorých endozómov. Histochem. Cell Biol. 2003, 120, 445-453. [CrossRef] [PubMed]

26. Guerra, F.; Bucci, C. Úloha proteínu RAB7 v progresii nádoru a chemorezistencii cisplatiny. Cancers 2019, 11, 1096. [CrossRef] 27. Nordmann, M.; Cabrera, M.; Perz, A.; Bröcker, C.; Ostrowicz, C.; Engelbrecht-Vandré, S.; Ungermann, C. Komplex Mon1-Ccz1 je GEF neskorého endozomálneho homológu Rab7 Ypt7. Curr. Biol. 2010, 20, 1654–1659. [CrossRef] [PubMed]

28. Zafar, S.; Younas, N.; Correia, S.; Shafiq, M.; Tahir, W.; Schmitz, M.; Ferrer, I.; Andréoletti, O.; Zerr, I. Zmenená regulačná odozva Rab7a a Tau špecifická pre kmeň pri Creutzfeldt-Jakobovej chorobe a Alzheimerovej chorobe. Mol. Neurobiol. 2017, 54, 697–709. [CrossRef] 29. Rodriguez, L.; Mohamed, N.; Desjardins, A.; Lippé, R.; Fon, EA; Leclerc, N. Rab7A reguluje sekréciu tau. J. Neurochem. 2017, 141, 592–605. [CrossRef]

30. Dinter, E.; Saridaki, T.; Nippold, M.; Plum, S.; Diederichs, L.; Komnig, D.; Fensky, L.; May, C.; Marcus, K.; Voigt, A.; a kol. Rab7 indukuje klírens -synukleínových agregátov. J. Neurochem. 2016, 138, 758–774. [CrossRef]

31. Gómez-Suaga, P.; Rivero-Ríos, P.; Fdez, E.; Blanca Ramírez, M.; Ferrer, I.; Aiastui, A.; López De Munain, A.; Hilfiker, S. LRRK2 odďaľuje smerovanie degradačného receptora tým, že bráni neskorému endozomálnemu pučania prostredníctvom zníženia aktivity Rab7. Hum. Mol. Genet. 2014, 23, 6779–6796. [CrossRef] [PubMed]

32. Pieseň, P.; Trajkovič, K.; Tsunemi, T.; Krainc, D. Parkin moduluje endozomálnu organizáciu a funkciu endo-lyzozomálnej dráhy. J. Neurosci. 2016, 36, 2425–37. [CrossRef] [PubMed]

33. Klaver, EJ; van der Pouw Kraan, TCTM; Laan, LC; Kringel, H.; Cummings, RD; Bouma, G.; Kraal, G.; van Die, I. Trichuris suis rozpustné produkty indukujú expresiu Rab7b a obmedzujú TLR4 reakcie v ľudských dendritických bunkách. Genes Immun. 2015, 16, 378–387. [CrossRef] [PubMed]

34. Colecchia, D.; Stasi, M.; Leonardi, M.; Manganelli, F.; Nolano, M.; Veneziani, BM; Santoro, L.; Eskelinen, E.-L.; Chiariello, M.; Bucci, C. Zmeny autofágie pri periférnej neuropatii Charcot-Marie-Tooth typ 2B. Autofágia 2018, 14, 930–941. [CrossRef] [PubMed]

35. Hill, K.; Li, Y.; Bennett, M.; McKay, M.; Zhu, X.; Shern, J.; Torre, E.; Lah, JJ; Levey, AI; Kahn, RA Munc18 interagujúce proteíny: obalové proteíny závislé od ADP-ribozylačného faktora, ktoré regulujú prenos -Alzheimerovho prekurzorového proteínu. J. Biol. Chem. 2003, 278, 36032–36040. [CrossRef] 36. Bansal, A.; Kirschner, M.; Zu, L.; Cai, D.; Zhang, L. Kokosový olej znižuje expresiu amyloidového prekurzorového proteínu (APP) a sekréciu amyloidných peptidov prostredníctvom inhibície ADP-ribozylačného faktora 1 (ARF1). Brain Res. 2019, 1704, 78–84. [CrossRef]

37. Griffin, EF; Yan, X.; Caldwell, KA; Caldwell, GA Odlišné funkčné úlohy neuroprotekcie sprostredkovanej Vps41- v modeloch neurodegenerácie Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby. Hum. Mol. Genet. 2018, 27, 4176–4193. [CrossRef] [PubMed]

38. Goud, B.; Liu, S.; Storrie, B. Rab proteíny ako hlavné determinanty štruktúry Golgiho komplexu. Malé GTPázy 2018, 9, 66–75. [CrossRef] [PubMed]

39. Homma, Y.; Hiragi, S.; Fukuda, M. Rab rodina malých GTPáz: Aktualizovaný pohľad na ich reguláciu a funkcie. FEBS J. 2021, 288, 36–55. [CrossRef]

40. Marat, AL; Dokainish, H.; McPherson, PS DENN Domain Proteins: Regulátory Rab GTPáz. J. Biol. Chem. 2011, 286, 13791–13800. [CrossRef]

41. Müller, poslanec; Goody, RS Molekulárna kontrola aktivity Rab pomocou GEF, GAP a GDI. Malé GTPázy 2018, 9., 5.–21. [CrossRef] [PubMed]

42. Koch, D.; Rai, A.; Ali, I.; Bleimling, N.; Friese, T.; Brockmeyer, A.; Janning, P.; Goud, B.; Itzen, A.; Müller, poslanec; a kol. Rozbaľovacia procedúra na identifikáciu neznámych GEF pre malé GTPázy. Malé GTPázy 2016, 7, 93–106. [CrossRef]

43. Steger, M.; Tonelli, F.; Ito, G.; Davies, P.; Trost, M.; Vetter, M.; Wachter, S.; Lorentzen, E.; Duddy, G.; Wilson, S.; a kol. Fosfoproteomika odhaľuje, že kináza LRRK2 Parkinsonovej choroby reguluje podskupinu Rab GTPáz. Elife 2016, 5, e12813. [CrossRef] [PubMed]

44. Madero-Pérez, J.; Fdez, E.; Fernández, B.; Ordóñez, AJL; Ramírez, MB; Gómez-Suaga, P.; Waschbüsch, D.; Lobbestael, E.; Baekelandt, V.; Nairn, AC; a kol. Mutácie spojené s Parkinsonovou chorobou v LRRK2 spôsobujú centrozomálne defekty prostredníctvom fosforylácie Rab8a. Mol. Neurodegener. 2018, 13, 3. [CrossRef] 45. Hutagalung, AH; Novick, PJ Úloha Rab GTPáz v membránovej prevádzke a bunkovej fyziológii. Physiol. 2011, 91, 119–149. [CrossRef]

46. ​​Carroll, KS; Hanna, J.; Simon, I.; Krise, J.; Barbero, P.; Pfeffer, SR Úloha Rab9 GTPázy pri uľahčovaní náboru receptora pomocou TIP47. Science 2001, 292, 1373–1376. [CrossRef] [PubMed]

47. Liu, T.-T.; Gomez, TS; Sackey, BK; Billadeau, DD; Burd, CG Rab GTPázová regulácia exportu nákladu sprostredkovaného retromérmi počas dozrievania endozómov. Mol. Biol. Cela 2012, 23, 2505–2515. [CrossRef]

48. Horgan, CP; Mccaffrey, MW Rab GTPázy a mikrotubulové motory. Biochem. Soc. Trans. 2011, 39, 1202–1206. [CrossRef]

49. Lindsay, AJ; Jollivet, F.; Horgan, CP; Khan, AR; Raposo, G.; McCaffrey, MW; Goud, B. Identifikácia a charakterizácia viacerých nových interakcií Rab-myozín Va. Mol. Biol. Cela 2013, 24, 3420–3434. [CrossRef] [PubMed]

50. Nagashima, K.; Torii, S.; Yi, Z.; Igarashi, M.; Okamoto, K.; Takeuchi, T.; Izumi, T. Melanophilin priamo spája Rab27a a myozín Va prostredníctvom jeho odlišných coiled-coil oblastí. FEBS Lett. 2002, 517, 233-238. [CrossRef]

51. Guo, Y.; Linstedt, AD Väzba vezikulového dokovacieho proteínu p115 na GTPázu Rab1b reguluje membránový nábor obalu vezikuly COPI. Bunka. Logista. 2013, 3, e27687. [CrossRef] [PubMed]

52. Nakamura, N. Objavujúce sa nové úlohy GM130, proteínu cis-Golgiho matrice, vo funkciách buniek vyššieho rádu. J. Pharmacol. Sci. 2010, 112, 255–264. [CrossRef]

53. Nielsen, E.; Christoforidis, S.; Uttenweiler-Joseph, S.; Miaczynska, M.; Dewitte, F.; Wilm, M.; Hoflack, B.; Zerial, M. Rabenosyn-5, nový efektor Rab5, je v komplexe s hVPS45 a regrutovaný do endozómov prostredníctvom prstovej domény FYVE. J. Cell Biol. 2000, 151, 601-612. [CrossRef]

54. Rahajeng, J.; Caplan, S.; Naslavsky, N. Spoločné a odlišné úlohy väzbových partnerov Rabenosyn-5 a Vps45 pri regulácii endocytického obchodovania v cicavčích bunkách. Exp. Cell Res. 2010, 316, 859–874. [CrossRef]

55. Zhang, X.; Huang, TY; Yancey, J.; Luo, H.; Zhang, Y.-W. Úloha Rab GTPáz pri Alzheimerovej chorobe. ACS Chem. Neurosci. 2019, 10, 828–838. [CrossRef]

56. Shi, M.; Shi, C.; Xu, Y. Rab GTPases: Key Players in the Molecular Pathway of Parkinson's disease. Predné. Bunka. Neurosci. 2017, 11, 81. [CrossRef] [PubMed]

57. Jeong, GR; Jang, E.-H.; Bae, JR; Jun, S.; Kang, HC; Park, C.-H.; Shin, J.-H.; Yamamoto, Y.; Tanaka-Yamamoto, K.; Dawson, VL; a kol. Dysregulovaná fosforylácia Rab GTPáz pomocou LRRK2 indukuje neurodegeneráciu. Mol. Neurodegener. 2018, 13, 8. [CrossRef]

58. Steger, M.; Diez, F.; Dhekne, HS; Lis, P.; Nirujogi, RS; Karayel, O.; Tonelli, F.; Martinez, TN; Lorentzen, E.; Pfeffer, SR; a kol. Systematická proteomická analýza fosforylácie králičej GTPázy sprostredkovanej LRRK2- vytvára spojenie s ciliogenézou. Elife 2017, 6, e31012. [CrossRef][PubMed]

59. Liu, S.; Storrie, B. Ako Rab proteíny určujú Golgiho štruktúru. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 2015, 315, 1–22. [PubMed]

60. Ishida, M.; Oguchi, ME; Fukuda, M. Viacnásobné typy výmenných faktorov guanínových nukleotidov (GEF) pre malé GTPázy Rab. Bunková štruktúra. Funkcia. 2016, 41, 61–79. [CrossRef] [PubMed]

61. Fukuda, M. TBC proteíny: GAPs pre cicavčiu malú GTPázu Rab? Biosci. rep. 2011, 31, 159–168. [CrossRef] [PubMed]

62. Sztul, E.; Lupashin, V. Úloha tetheringových faktorov v prevádzke sekrečnej membrány. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006, 290, C11–C26. [CrossRef]

63. Sztul, E.; Lupashin, V. Úloha faktorov uväzovania vezikúl v prevádzke ER-Golgiho membrány. FEBS Lett. 2009, 583, 3770–3783. [CrossRef]

64. Grosshans, BL; Ortiz, D.; Novick, P. Rabs a ich efektory: Dosiahnutie špecificity v membránovom prenose. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 2006, 103, 11821–11827. [CrossRef] [PubMed]

65. Grabski, R.; Hay, J.; Sztul, E. Tethering faktor P115: Nový model pre interakcie tether-SNARE. Bioarchitektúra 2012, 2, 175–180. [CrossRef] [PubMed]

66. Hu, F.; Shi, X.; Li, B.; Huang, X.; Morelli, X.; Shi, N. Štrukturálny základ pre interakciu medzi Golgiho proteínom GRASP65 na opätovné zostavenie a proteínom Golgi matrice GM130. J. Biol. Chem. 2015, 290, 26373–26382. [CrossRef] [PubMed]

67. Zhang, X.; Wang, Y. GRASPs in Golgi Structure and Function. Predné. Cell Dev. Biol. 2015, 3, 84. [CrossRef] 68. Alvarez, C.; Garcia-Mata, R.; Brandon, E.; Sztul, E. COPI Nábor je modulovaný mechanizmom závislým od Rab1b. Mol. Biol. Cela 2003, 14, 2116–2127. [CrossRef] [PubMed]

69. Monetta, P.; Slavín, I.; Romero, N.; Alvarez, C. Rab1b interaguje s GBF1 a moduluje dynamiku ARF1 aj asociáciu COPI. Mol. Biol. Cell 2007, 18, 2400-2410. [CrossRef] [PubMed]

70. Martínez-Menárguez, J.Á.; Tomáš, M.; Martínez-Martínez, N.; Martínez-Alonso, E. Golgi Fragmentácia pri neurodegeneratívnych ochoreniach: Existuje spoločná príčina? Bunky 2019, 8, 748. [CrossRef]

pokračovanie nabudúce

Alazne Arrazola Sastre 1,2, Miriam Luque Montoro 1 , Hadriano M. Lacerda 3 , Francisco Llavero 1,4,* a José L. Zugaza 1,2,5,

1 Achucarro baskické centrum pre neurovedu, vedecký park UPV/EHU, 48940 Leioa, Španielsko; alazne.arrazola@ehu.eus (AAS); miriamluquem@gmail.com (MLM)

2 Katedra genetiky, fyzickej antropológie a fyziológie živočíchov, Baskická univerzita UPV/EHU, 48940 Leioa, Španielsko

3 Three R Labs, Science Park of the UPV/EHU, 48940 Leioa, Spain; hadrilac@gmail.com 

4 Nemocnica 12 de Octubre Research Institute (i plus 12), 28041 Madrid, Španielsko 5 IKERBASQUE, Baskická nadácia pre vedu, 48013 Bilbao, Španielsko * Korešpondencia: fcollavero.imas12@h12o.es (FL); joseluis.zugaza@ehu.es (JLZ)