ACAP3,即ArfGAP with coiled-coil, ankyrin repeat and PH domains 3,是一种在神经元形态发生和神经元迁移中发挥重要作用的蛋白质。ACAP3是一种GTPase激活蛋白(GAP),它特异性地作用于小GTP酶Arf6。研究表明,ACAP3在发育中的大脑皮质神经元迁移中起着关键作用。在小鼠的发育过程中,ACAP3的敲低会显著抑制皮质层的神经元迁移,而ACAP3的野生型异位表达可以恢复这种迁移[2]。
ACAP3的基因多态性和DNA甲基化状态与癫痫的发生发展相关。研究发现,女性患者中,短UPS29等位基因与症状性和隐源性癫痫的发生风险增加相关,并可能与脑血管病变、脑结构改变、神经状态和发作类型有关[1]。此外,男性症状性癫痫患者和女性症状性和隐源性癫痫患者中,UPS29等位基因的低甲基化频率增加。对于具有低甲基化UPS29等位基因的患者,还观察到脑结构改变、神经状态和发作类型的变化[1]。
除了在神经系统中的作用,ACAP3还与癌症的发生发展相关。研究发现,在肺腺癌中,ACAP3的表达与患者总体生存率相关。一个包含ACAP3在内的8个基因表达签名可以预测肺腺癌患者的预后风险,并分为高风险和低风险组[3]。此外,ACAP3的表达在乳头状甲状腺癌组织中下调,ACAP3的过表达可以抑制甲状腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡,并下调与细胞凋亡和上皮-间质转化相关的蛋白表达[4]。
此外,ACAP3与冠状动脉疾病的发生发展相关。研究发现,ACAP3是7个新发现的与冠状动脉疾病相关的功能性位点之一。这些位点中的SNPs位于超增强子区域,可能通过影响转录因子的结合亲和力来调节基因表达[5]。
在肝细胞癌中,ACAP3的表达与患者的生存率相关。研究发现,ACAP3是9个重要的m6A相关基因之一,这些基因在肝细胞癌中表达显著,并且与患者的生存时间相关[6]。
综上所述,ACAP3在多种生物学过程中发挥重要作用,包括神经元形态发生、神经元迁移、癌症的发生发展和冠状动脉疾病。ACAP3的表达和功能受到基因多态性、DNA甲基化和表观遗传修饰的影响。ACAP3的研究有助于深入理解其在神经系统、癌症和心血管系统中的作用机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Suchkova, Irina O, Borisova, Elena V, Patkin, Eugene L. 2020. Length Polymorphism and Methylation Status of UPS29 Minisatellite of the ACAP3 Gene as Molecular Biomarker of Epilepsy. Sex Differences in Seizure Types and Symptoms. In International journal of molecular sciences, 21, . doi:10.3390/ijms21239206. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33276684/
2. Miura, Yuki, Kanaho, Yasunori. 2017. ACAP3, the GTPase-activating protein specific to the small GTPase Arf6, regulates neuronal migration in the developing cerebral cortex. In Biochemical and biophysical research communications, 493, 1089-1094. doi:10.1016/j.bbrc.2017.09.076. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28919417/
3. Song, Dingli, Zhao, Lili, Zhao, Guang, Ren, Hong, Zhang, Boxiang. 2023. Identification and validation of eight lysosomes-related genes signatures and correlation with immune cell infiltration in lung adenocarcinoma. In Cancer cell international, 23, 322. doi:10.1186/s12935-023-03149-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38093298/
4. Zhan, Fenfen, Zhang, Ronghui, Qiu, Lanlan, Ren, Yuezhong. 2024. ACAP3 negatively regulated by HDAC2 inhibits the malignant development of papillary thyroid carcinoma cells. In The international journal of biochemistry & cell biology, 174, 106635. doi:10.1016/j.biocel.2024.106635. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39098591/
5. Gong, Juexiao, Qiu, Chuan, Huang, Dan, Yu, Shengyong, Zeng, Chunping. 2018. Integrative functional analysis of super enhancer SNPs for coronary artery disease. In Journal of human genetics, 63, 627-638. doi:10.1038/s10038-018-0422-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29491472/
6. Li, Yong, Qi, Dandan, Zhu, Baoli, Ye, Xin. 2021. Analysis of m6A RNA Methylation-Related Genes in Liver Hepatocellular Carcinoma and Their Correlation with Survival. In International journal of molecular sciences, 22, . doi:10.3390/ijms22031474. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33540684/