Cry2,也称为Cryptochrome 2,是一种重要的蓝光受体蛋白,广泛存在于动物和植物中。在动物中,Cry2参与调节生物钟、光周期、繁殖和发育等生理过程。在植物中,Cry2参与调节植物的光周期、生长发育、形态建成和抗逆性等生物学过程。Cry2蛋白具有多个结构域,包括蓝光吸收结构域、锌指结构域、核定位信号等。Cry2蛋白通过与下游蛋白相互作用,参与调节基因表达和细胞信号转导。
在动物中,Cry2参与调节生物钟和光周期。Cry2蛋白是生物钟的核心组成部分,参与调节生物钟的基因表达和生物钟的功能。Cry2蛋白通过与CLOCK/BMAL1复合物相互作用,调节生物钟基因的表达,从而影响生物钟的相位和振幅。此外,Cry2蛋白还参与调节光周期,影响动物的繁殖和发育。例如,在牛中,Cry2基因的变异与牛的肉质性状相关[1]。在澳大利亚白绵羊中,Cry2基因的变异与产仔数相关[4]。这些结果表明,Cry2蛋白在动物的生理过程中发挥重要作用。
在植物中,Cry2参与调节植物的光周期和生长发育。Cry2蛋白是植物的光受体,参与调节植物的光周期、生长发育、形态建成和抗逆性等生物学过程。例如,在拟南芥中,Cry2蛋白在黑暗条件下抑制根的生长[2]。在水稻中,Cry2基因参与调节水稻的抽穗、株高和暗光下的光形态建成[3]。这些结果表明,Cry2蛋白在植物的生长发育过程中发挥重要作用。
此外,Cry2基因的变异还与人类的疾病相关。例如,在抑郁症患者中,Cry2基因的表达水平与大脑的结构和功能异常相关[5]。在乳腺癌患者中,Cry2基因的变异与乳腺癌的风险相关[6]。在结直肠癌患者中,Cry2基因的降解与化疗耐药性相关[7]。这些结果表明,Cry2基因在人类的疾病发生发展中发挥重要作用。
综上所述,Cry2蛋白是一种重要的蓝光受体蛋白,参与调节动物和植物的光周期、生长发育、形态建成和抗逆性等生物学过程。Cry2基因的变异还与人类的疾病相关,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Xuelan, Jiang, Enhui, Zhang, Kejing, Guo, Peng, Lan, Xianyong. 2022. Genetic Variations within the Bovine CRY2 Gene Are Significantly Associated with Carcass Traits. In Animals : an open access journal from MDPI, 12, . doi:10.3390/ani12131616. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35804515/
2. Zeng, Desheng, Lv, Junqing, Li, Xu, Liu, Hongtao. 2024. The Arabidopsis blue-light photoreceptor CRY2 is active in darkness to inhibit root growth. In Cell, 188, 60-76.e20. doi:10.1016/j.cell.2024.10.031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39549699/
3. Singh, Shipra, Sharma, Pooja, Mishra, Sushma, Khurana, Paramjit, Khurana, Jitendra P. 2022. CRY2 gene of rice (Oryza sativa subsp. indica) encodes a blue light sensory receptor involved in regulating flowering, plant height and partial photomorphogenesis in dark. In Plant cell reports, 42, 73-89. doi:10.1007/s00299-022-02937-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36251035/
4. Huang, Yangming, Su, Peng, Akhatayeva, Zhanerke, Zhang, Qingfeng, Lan, Xianyong. 2021. Novel InDel variations of the Cry2 gene are associated with litter size in Australian White sheep. In Theriogenology, 179, 155-161. doi:10.1016/j.theriogenology.2021.11.023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34875538/
5. Zhang, Chengcheng, Ni, Peiyan, Liang, Sugai, Pak, Sham C, Li, Tao. 2021. Alterations in CRY2 and PER3 gene expression associated with thalamic-limbic community structural abnormalities in patients with bipolar depression or unipolar depression. In Journal of affective disorders, 298, 472-480. doi:10.1016/j.jad.2021.10.125. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34732337/
6. Reszka, Edyta, Przybek, Monika, Muurlink, Olav, Pepłonska, Beata. 2017. Circadian gene variants and breast cancer. In Cancer letters, 390, 137-145. doi:10.1016/j.canlet.2017.01.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28109907/
7. Fang, Lekun, Yang, Zihuan, Zhou, Junyi, Wang, Jianping, Lee, Mong-Hong. 2015. Circadian Clock Gene CRY2 Degradation Is Involved in Chemoresistance of Colorectal Cancer. In Molecular cancer therapeutics, 14, 1476-87. doi:10.1158/1535-7163.MCT-15-0030. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25855785/