PRMT9,全称为蛋白精氨酸甲基转移酶9,是一种新发现的PRMT家族成员。PRMT家族是一类催化蛋白质中精氨酸残基甲基化的酶,这些酶在多种生物过程中发挥重要作用,包括基因转录、信号传导、DNA修复、RNA代谢和剪接等。PRMT9具有对称性二甲基化精氨酸残基的能力,这在PRMT家族中是独特的。PRMT9的结构与其他已知的PRMT成员有所不同,这表明它可能通过独特的机制实现其功能。
PRMT9在神经发育中发挥重要作用。研究发现,PRMT9的突变与智力障碍相关。PRMT9的突变会导致其甲基转移酶活性的丧失和蛋白质稳定性的降低。在敲除小鼠模型中,敲除PRMT9会导致约1900个基因的选择性剪接发生改变,这可能是导致异常突触发育和Prmt9敲除小鼠学习记忆受损的原因[1]。此外,PRMT9与剪接因子3B亚基2(SF3B2)的精氨酸508(R508)之间存在一种甲基化敏感的蛋白质-RNA相互作用,这种相互作用对于RNA剪接至关重要[1]。
PRMT9还与肝癌的发生发展密切相关。研究发现,乙肝病毒X蛋白(HBx)通过促进PRMT9的表达来抑制铁死亡,从而加速乙肝病毒相关肝癌的进展[2]。PRMT9通过靶向热休克蛋白A8(HSPA8)并增强其在精氨酸76和精氨酸100位点的精氨酸甲基化,来调节铁死亡[2]。此外,PRMT9的表达与肝癌的侵袭和转移有关,其高表达与不良预后相关[6]。
PRMT9还与其他疾病的发生发展有关。研究发现,PRMT9的缺失会导致一种综合征形式的智力障碍,伴随行为问题和面部畸形[3]。此外,PRMT9在寄生虫中也发挥重要作用,参与细胞生长、应激反应、阶段转变和致病性等过程[4]。
PRMT9还与microRNA的调控有关。研究发现,miR-543通过部分抑制PRMT9并稳定HIF-1α蛋白,促进骨肉瘤细胞的增殖和糖酵解[7]。此外,hsa_circ_001726通过海绵化miR-671-5p来上调PRMT9的表达,并激活Notch信号通路,从而加速肝癌的侵袭和转移[5]。
综上所述,PRMT9是一种重要的蛋白质精氨酸甲基转移酶,在神经发育、肝癌发生发展、其他疾病的发生发展和microRNA的调控中发挥重要作用。PRMT9的研究有助于深入理解蛋白质精氨酸甲基化的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Shen, Lei, Ma, Xiaokuang, Wang, Yuanyuan, Xing, Yi, Yang, Yanzhong. 2024. Loss-of-function mutation in PRMT9 causes abnormal synapse development by dysregulation of RNA alternative splicing. In Nature communications, 15, 2809. doi:10.1038/s41467-024-47107-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38561334/
2. Deng, Wensheng, Ai, Jiaoyu, Zhang, Wanlin, Ai, Junhua, Jiang, Hai. 2023. Arginine methylation of HSPA8 by PRMT9 inhibits ferroptosis to accelerate hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma progression. In Journal of translational medicine, 21, 625. doi:10.1186/s12967-023-04408-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37715221/
3. Jansen, Sandra, van der Werf, Ilse M, Innes, A Micheil, Vissers, Lisenka E L M, de Vries, Bert B A. 2019. De novo variants in FBXO11 cause a syndromic form of intellectual disability with behavioral problems and dysmorphisms. In European journal of human genetics : EJHG, 27, 738-746. doi:10.1038/s41431-018-0292-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30679813/
4. Rodriguez, Mario Alberto. 2021. Protein arginine methyltransferases in protozoan parasites. In Parasitology, 149, 427-435. doi:10.1017/S0031182021002043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35331350/
5. Ai, Jiaoyu, Zhang, Wanlin, Deng, Wensheng, Ai, Junhua, Jiang, Hai. 2024. A hsa_circ_001726 axis regulated by E2F6 contributes to metastasis of hepatocellular carcinoma. In BMC cancer, 24, 14. doi:10.1186/s12885-023-11703-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38166853/
6. Jiang, Hai, Zhou, Zhenyu, Jin, Shaowen, Wang, Jie, Xu, Junyao. . PRMT9 promotes hepatocellular carcinoma invasion and metastasis via activating PI3K/Akt/GSK-3β/Snail signaling. In Cancer science, 109, 1414-1427. doi:10.1111/cas.13598. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29603830/
7. Zhang, Heng, Guo, Xiaofeng, Feng, Xing, Huang, Wei, Li, Xinzhi. . MiRNA-543 promotes osteosarcoma cell proliferation and glycolysis by partially suppressing PRMT9 and stabilizing HIF-1α protein. In Oncotarget, 8, 2342-2355. doi:10.18632/oncotarget.13672. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27911265/