MBP,即髓鞘碱性蛋白(Myelin Basic Protein),是中枢神经系统髓鞘中的一种主要蛋白质,同时也存在于周围神经系统的施万细胞中。MBP对于维持髓鞘的结构和功能至关重要,它的表达和调控与多种神经系统疾病和癌症的发生发展密切相关。
MBP的表达受到多种因素的调控。例如,研究发现MBP-1(Myc promoter-binding protein-1)可以负向调控ERBB2基因的表达,ERBB2基因在乳腺癌中常常过度表达,其高表达与不良预后相关[1]。MBP-1通过结合到ERBB2基因启动子的特定区域,抑制其转录。此外,HDAC1(Histone Deacetylase 1)与MBP-1协同作用,进一步抑制ERBB2基因的表达[1]。
在基因组研究中,尿索动物(如海鞘)的基因组研究为理解脊椎动物基因组动态提供了重要线索。海鞘基因组中的MBP基因等基因模型被深入注释,并得到相应cDNA的支持[2]。此外,海鞘基因组还包含一些特有的基因,如从细菌中水平获得的纤维素合酶基因和剪接前导序列剪接的mRNA[2]。
MBP基因在多发性硬化症(MS)的易感性中也起着重要作用。研究发现,MBP基因的1.27 kb区域内的多态性与MS的易感性相关[3]。进一步的分析表明,该区域内的某些等位基因与MS的易感性相关,而其他等位基因则不相关[3]。
MBP-1是由ENO1基因的替代转录本编码的,它是一种转录抑制因子,参与抑制肿瘤发生。MBP-1的表达受到多种因素的调控,如缺氧可以显著增加MBP-1基因的转录激活[4]。此外,蛋白酶体依赖的蛋白降解也参与了MBP-1的调控[4]。
MBP基因的表达还受到表观遗传调控。例如,DNA甲基化和组蛋白去乙酰化是两种常见的表观遗传调控机制。研究发现,MBP基因的启动子区域DNA甲基化水平与其表达呈负相关[5]。同时,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂可以激活某些抑制肿瘤生长的基因[5]。
MBP基因的表达还受到损伤的影响。研究发现,在成年大鼠坐骨神经损伤后,MBP基因的表达水平会发生变化,这种变化与髓鞘脱失和再髓鞘化过程相一致[6]。此外,MBP基因的表达还受到基因重组和重排的影响。例如,在髓鞘缺乏(shi(mld))突变小鼠中,MBP基因发生重复,并存在重组和重排事件[7]。这些事件可能导致MBP基因表达水平的降低[7]。
综上所述,MBP基因的表达受到多种因素的调控,包括转录因子、表观遗传调控、基因重组和重排等。MBP基因的表达与多种疾病的发生发展密切相关,包括神经系统疾病和癌症。深入研究MBP基因的调控机制和功能,有助于理解相关疾病的发病机制,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Contino, Flavia, Mazzarella, Claudia, Ferro, Arianna, Giallongo, Agata, Feo, Salvatore. 2013. Negative transcriptional control of ERBB2 gene by MBP-1 and HDAC1: diagnostic implications in breast cancer. In BMC cancer, 13, 81. doi:10.1186/1471-2407-13-81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23421821/
2. Satoh, N, Kawashima, T, Shoguchi, E, Satou, Y. . Urochordate genomes. In Genome dynamics, 2, 198-212. doi:10.1159/000095105. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18753780/
3. Tienari, P J, Kuokkanen, S, Pastinen, T, Palo, J, Peltonen, L. . Golli-MBP gene in multiple sclerosis susceptibility. In Journal of neuroimmunology, 81, 158-67. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9521617/
4. Lung, Jrhau, Liu, Ko-Jiunn, Chang, Jang-Yang, Leu, Sy-Jye, Shih, Neng-Yao. 2010. MBP-1 is efficiently encoded by an alternative transcript of the ENO1 gene but post-translationally regulated by proteasome-dependent protein turnover. In The FEBS journal, 277, 4308-21. doi:10.1111/j.1742-4658.2010.07819.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20849415/
5. Momparler, Richard L. . Cancer epigenetics. In Oncogene, 22, 6479-83. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14528271/
6. Gupta, S K, Poduslo, J F, Mezei, C. . Temporal changes in PO and MBP gene expression after crush-injury of the adult peripheral nerve. In Brain research, 464, 133-41. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2464407/
7. Okano, H, Tamura, T, Miura, M, Oshimura, M, Mikoshiba, K. . Gene organization and transcription of duplicated MBP genes of myelin deficient (shi(mld)) mutant mouse. In The EMBO journal, 7, 77-83. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2452084/