视神经蛋白的功能及其在神经退行性疾病中的作用 ①
囊泡,泛素,1视神经蛋白概述,2视神经蛋白的生物学功能,1视神经蛋白与自噬,2视神经蛋白与囊泡运输,3视神经蛋白与炎症反应,3视神经蛋白在神经退行性疾病中的作用,1视神经蛋白与青光眼,2视神经蛋白与肌萎缩侧索硬
郑若玲,谭 洁(桂林医学院广西脑与认知神经科学重点实验室,广西 桂林 541199)
视神经蛋白(optineurin, OPTN)是一种在细胞内表达的高丰度蛋白,最初因其与青光眼的发生发展相关而被命名。研究表明,OPTN参与囊泡运输、炎症反应、自噬、高尔基体形态维持等胞内过程,与肿瘤、免疫性疾病及神经退行性疾病等多种疾病有密切联系[1-3]。近年来,OPTN与神经退行性疾病的关系受到越来越多的关注。本文对OPTN的功能及其与神经退行性疾病的关系进行总结,希望能为神经退行性疾病的机制研究及治疗方案提供参考。
1 视神经蛋白概述
OPTN,又称为E3-14.7K相互作用蛋白、亨廷顿相互作用蛋白-7(HIP-7)、NEMO-相关蛋白等。1998年,OPTN通过酵母双杂交系统被初次分离,并被检测到与腺病毒E3-14.7K蛋白发生相互作用,由此被命名为E3-14.7K相互作用蛋白[4]。2002年,一项对54个常染色体显性遗传成人原发性开角型青光眼家族的研究发现,这种遗传性疾病由10号染色体上Optn基因的突变所引起,因而OPTN被正式命名为视神经蛋白[5]。
OPTN蛋白由Optn基因编码。人的Optn基因位于10号染色体的短臂上,大小为38.216 kbp,由16个外显子组成,包括位于5′-非翻译区的3个非编码外显子和编码 66 kDa 蛋白质的13个外显子[5]。对5′-非翻译区进行选择性剪接可产生具有相同开放阅读框的4种不同异构体,编码可能具有不同组织特异性表达模式的OPTN蛋白[6]。
OPTN在人、灵长类动物、真核生物、哺乳动物等多个物种上均有表达,如狗、黑猩猩、牛、恒河猴、小鼠、大鼠、鸡、蛙和斑马鱼等[7]。OPTN在不同组织中的表达存在差异。Fagerberg等人所著新版本的人类蛋白质图谱中,对来自95名人类个体的27种不同组织样本进行全基因组整合转录组学和基于抗体的蛋白质组学分析发现,OPTN在27种组织中均存在表达,表达量位居前6位的组织分别为脂肪、肾上腺、睾丸、卵巢、肾脏、脑[8]。
OPTN蛋白由多个卷曲螺旋结构域、一个亮氨酸拉链结构域、一个微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)相互作用区(lC3-interaction region, LIR)、一个泛素结合结构域(ubiquitin-binding domain, UBD)和一个C-末端锌指结构域组成[9] ......
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