基因PSMD2,编码26S蛋白酶的非ATP酶调节亚基2,是泛素-蛋白酶体系统的重要组成部分。泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体系统共同调节细胞内蛋白质水平,维持蛋白质稳态。蛋白质稳态失调是恶性肿瘤的核心特征之一。PSMD2基因在多种癌症中被发现为致癌基因,其作用机制涉及抑制自噬、调节细胞周期、促进肿瘤进展等。研究表明,PSMD2通过上调精氨基琥珀酸合酶1(ASS1)激活mTOR通路,从而抑制自噬,促进食管鳞状细胞癌(ESCC)的进展[1]。此外,PSMD2还通过调节p21和p27的蛋白酶体降解,影响乳腺癌细胞的增殖和细胞周期进程[2]。在鼻咽癌中,DNAJA4通过招募PSMD2促进MYH9蛋白的降解,抑制肿瘤的侵袭和转移[3]。这些研究表明,PSMD2在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。
PSMD2的功能不仅局限于肿瘤发生,还涉及其他生物学过程。研究发现,PSMD2在Gaucher病(GD)中表达上调,与炎症、自噬和凋亡等通路相关[4]。此外,PSMD2还参与调节细胞脂滴代谢,影响肝癌细胞的增殖和凋亡[6]。这些研究表明,PSMD2在多种疾病和生物学过程中发挥重要作用。
为了研究PSMD2的功能,研究者们采用了多种分子生物学方法,包括DAPgreen染色、EdU标记、CCK8、集落形成实验、Transwell实验、细胞转染、异种移植模型、免疫印迹和免疫组化分析等[1]。此外,数据无关采集(DIA)定量蛋白质组学分析和挽救实验也被用于研究PSMD2在肿瘤细胞中的作用[1]。这些研究方法为深入理解PSMD2的功能提供了有力支持。
为了开发针对PSMD2的治疗策略,研究者们探索了靶向降解PSMD2的方法。研究发现,通过直接将目标蛋白招募到26S蛋白酶体,可以实现目标蛋白的有效降解[5]。这种策略为开发新型抗肿瘤药物提供了新的思路。
综上所述,PSMD2在肿瘤发生、细胞周期、自噬等生物学过程中发挥重要作用。深入研究PSMD2的功能和作用机制,有助于开发针对PSMD2的新型治疗策略,为肿瘤等疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Liu, Yachen, Wu, Meng, Xu, Shuxiang, Xu, Yang, Yu, Lili. 2023. PSMD2 contributes to the progression of esophageal squamous cell carcinoma by repressing autophagy. In Cell & bioscience, 13, 67. doi:10.1186/s13578-023-01016-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36998052/
2. Li, Yunhai, Huang, Jing, Zeng, Beilei, Li, Hongzhong, Ren, Guosheng. 2018. PSMD2 regulates breast cancer cell proliferation and cell cycle progression by modulating p21 and p27 proteasomal degradation. In Cancer letters, 430, 109-122. doi:10.1016/j.canlet.2018.05.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29777785/
3. Zhang, Qun, Feng, Ping, Zhu, Xun-Hua, He, Shi-Wei, Li, Ying-Qing. 2023. DNAJA4 suppresses epithelial-mesenchymal transition and metastasis in nasopharyngeal carcinoma via PSMD2-mediated MYH9 degradation. In Cell death & disease, 14, 697. doi:10.1038/s41419-023-06225-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37875476/
4. Pawliński, Łukasz, Polus, Anna, Kałużna, Małgorzata, Ruchała, Marek, Kieć-Wilk, Beata. 2021. Gene expression with corresponding pathways analysis in Gaucher disease. In Experimental and molecular pathology, 123, 104679. doi:10.1016/j.yexmp.2021.104679. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34481839/
5. Bashore, Charlene, Prakash, Sumit, Johnson, Matthew C, Ciferri, Claudio, Dueber, Erin C. 2022. Targeted degradation via direct 26S proteasome recruitment. In Nature chemical biology, 19, 55-63. doi:10.1038/s41589-022-01218-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36577875/
6. Tan, Yanjie, Jin, Yi, Wu, Xiang, Ren, Zhuqing. 2019. PSMD1 and PSMD2 regulate HepG2 cell proliferation and apoptosis via modulating cellular lipid droplet metabolism. In BMC molecular biology, 20, 24. doi:10.1186/s12867-019-0141-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31703613/