PCBP1,即Poly(rC)-binding protein 1,是一种在真核细胞中广泛表达的RNA结合蛋白。它含有三个K-Homology (KH)结构域和两个核定位信号,能够与RNA分子中的Poly(rC)序列结合,从而在RNA的转录、剪接、转运和稳定性等方面发挥作用。此外,PCBP1还可以与DNA结合,参与基因表达的调控。
PCBP1在多种生物学过程中发挥重要作用,包括病毒感染、细胞凋亡、细胞代谢和肿瘤发生等。研究表明,PCBP1与多种疾病的发生发展密切相关,包括病毒感染、癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等。例如,PCBP1在经典猪瘟病毒(CSFV)的生长中发挥重要作用,PCBP1缺陷的猪可以显著减少CSFV的感染[1]。在头颈癌(HNC)细胞中,PCBP1可以通过抑制铁蛋白吞噬介导的铁死亡来抑制细胞的死亡[2]。在伯基特淋巴瘤中,PCBP1基因经常发生突变,这些突变可能与伯基特淋巴瘤的发病机制有关[3]。此外,PCBP1还可以通过调控LIFR的表达来维持乳腺癌干细胞的自我更新和侵袭性[7]。
PCBP1还与神经退行性疾病的发生发展密切相关。例如,PCBP1在帕金森病(PD)的模型中具有神经保护作用,可以减少6-OHDA诱导的细胞死亡,并改善PD模型大鼠的行为异常[5]。此外,PCBP1还可以通过调节AARS2的剪接来影响心脏发育,PCBP1的缺失可以导致心脏发育缺陷[6]。
PCBP1还可以通过调节基因的表达来影响细胞的代谢。例如,PCBP1可以与RNA/DNA杂交(R-loop)相关的G-四链体解旋酶相互作用,并通过招募RNA解旋酶A(DHX9)来调节转录[4]。此外,PCBP1还可以通过与BECN1 mRNA的3'-UTR区域的CU富集元素直接结合来抑制自噬的激活[2]。
总之,PCBP1是一种重要的RNA结合蛋白,在多种生物学过程中发挥重要作用。PCBP1的研究有助于深入理解RNA的调控机制和疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Qi, Chunyun, Pang, Daxin, Yang, Kang, Ouyang, Hongsheng, Xie, Zicong. 2022. Generation of PCBP1-deficient pigs using CRISPR/Cas9-mediated gene editing. In iScience, 25, 105268. doi:10.1016/j.isci.2022.105268. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36274935/
2. Lee, Jaewang, You, Ji Hyeon, Roh, Jong-Lyel. 2022. Poly(rC)-binding protein 1 represses ferritinophagy-mediated ferroptosis in head and neck cancer. In Redox biology, 51, 102276. doi:10.1016/j.redox.2022.102276. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35290903/
3. Wagener, Rabea, Aukema, Sietse M, Schlesner, Matthias, Klapper, Wolfram, Siebert, Reiner. 2015. The PCBP1 gene encoding poly(rC) binding protein I is recurrently mutated in Burkitt lymphoma. In Genes, chromosomes & cancer, 54, 555-64. doi:10.1002/gcc.22268. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26173642/
4. Karam, Joseph A Q, Fréreux, Cécile, Mohanty, Bidyut K, Howley, Breege V, Howe, Philip H. 2024. The RNA-binding protein PCBP1 modulates transcription by recruiting the G-quadruplex-specific helicase DHX9. In The Journal of biological chemistry, 300, 107830. doi:10.1016/j.jbc.2024.107830. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39342995/
5. Ma, Ling-Yun, Wang, Lanying, Liang, Jiantao, Huo, Lirong. . Investigating the neuroprotective potential of rAAV2-PCBP1-EGFP gene therapy against a 6-OHDA-induced model of Parkinson's disease. In Brain and behavior, 14, e3376. doi:10.1002/brb3.3376. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38376022/
6. Lu, Yao Wei, Liang, Zhuomin, Guo, Haipeng, Chen, Hong, Wang, Da-Zhi. 2023. PCBP1 regulates alternative splicing of AARS2 in congenital cardiomyopathy. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.05.18.540420. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37293078/
7. Streitfeld, William S, Dalton, Annamarie C, Howley, Breege V, Howe, Philip H. 2023. PCBP1 regulates LIFR through FAM3C to maintain breast cancer stem cell self-renewal and invasiveness. In Cancer biology & therapy, 24, 2271638. doi:10.1080/15384047.2023.2271638. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37927213/