PPIB,也称为肽基脯氨酰顺反异构酶B,是一种重要的蛋白质折叠辅助因子。它属于环孢素A敏感性肽基脯氨酰顺反异构酶家族,能够催化肽链中脯氨酸残基的顺反异构化,从而加速蛋白质折叠过程。PPIB在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞周期调节、炎症反应、细菌致病性等。
PPIB在细胞周期调节中发挥作用。研究表明,PPIB能够调节细胞周期相关基因的剪接,影响细胞增殖。在Hela细胞中,PPIB的敲低导致细胞增殖增加,但对细胞凋亡没有显著影响。PPIB影响细胞周期相关基因的剪接,进而影响细胞增殖和慢性炎症性疾病的发生发展,如鼻息肉[2]。
PPIB在炎症反应中也发挥重要作用。研究表明,PPIB能够通过与RNA结合,调节基因表达和剪接,影响炎症反应。PPIB的敲低能够降低促炎基因的表达,抑制炎症反应。此外,PPIB还能够调节细胞因子和趋化因子的产生,进一步影响炎症反应[1]。
PPIB在细菌致病性中也发挥重要作用。研究表明,PPIB在多种细菌中表达,并参与细菌的致病过程。在伯克霍尔德菌中,PPIB的缺失导致生物膜形成受损,运动能力降低,并影响细菌的毒力。PPIB的缺失还导致细菌对抗生素的敏感性增加,提示PPIB可能是治疗细菌感染的新靶点[5]。在金黄色葡萄球菌中,PPIB的缺失导致细菌毒力减弱,但与PPIB的顺反异构酶活性无关。这表明PPIB在细菌致病性中的作用可能与其顺反异构酶活性无关[7]。
PPIB在细胞分裂中也发挥重要作用。研究表明,PPIB的缺失导致细菌细胞分裂受损,出现细胞丝状化现象。PPIB的缺失还导致早期分裂体成分的表达降低,进一步影响细胞分裂。此外,PPIB还能够与FtsZ相互作用,影响其GTP酶活性和定位,进而影响细胞分裂[6]。
PPIB在肾脏纤维化中也发挥重要作用。研究表明,自噬缺陷导致肾小管细胞中EGR1表达升高,进而促进FGF2的表达和分泌,刺激成纤维细胞增殖和肾脏纤维化。PPIB能够通过MAPK/ERK信号通路激活EGR1,进而促进FGF2的表达和肾脏纤维化[3]。
PPIB在骨骼发育中也发挥重要作用。研究表明,PPIB基因突变导致骨质疏松症,表现为骨骼脆弱和易骨折。PPIB基因突变导致PPIB表达下调,进而影响蛋白质折叠和骨骼发育。此外,PPIB基因突变还与胎儿骨骼发育不良有关,表现为骨骼发育异常和畸形[1][4]。
综上所述,PPIB是一种重要的蛋白质折叠辅助因子,参与调控多种生物学过程,包括细胞周期调节、炎症反应、细菌致病性、细胞分裂、肾脏纤维化和骨骼发育。PPIB在多种疾病中发挥重要作用,包括骨质疏松症、慢性炎症性疾病、细菌感染、肾脏纤维化和胎儿骨骼发育不良。深入研究PPIB的生物学功能和致病机制,有助于开发新的治疗策略和药物靶点。
参考文献:
1. Jiang, Yu, Pan, Jingxin, Guo, Dongwei, Jiang, Weiying, Guo, Yibin. 2017. Two novel mutations in the PPIB gene cause a rare pedigree of osteogenesis imperfecta type IX. In Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 469, 111-118. doi:10.1016/j.cca.2017.02.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28242392/
2. Zhang, Yuan, Liu, Lei, Zhou, Minghui, Dong, Dong, Wang, Jia. 2022. PPIB-regulated alternative splicing of cell cycle genes contributes to the regulation of cell proliferation. In American journal of translational research, 14, 6163-6174. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36247241/
3. Livingston, Man J, Zhang, Ming, Kwon, Sang-Ho, Manicassamy, Santhakumar, Dong, Zheng. 2023. Autophagy activates EGR1 via MAPK/ERK to induce FGF2 in renal tubular cells for fibroblast activation and fibrosis during maladaptive kidney repair. In Autophagy, 20, 1032-1053. doi:10.1080/15548627.2023.2281156. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37978868/
4. Chang, Ting-Yu, Chung, I-Fang, Wu, Wan-Ju, Ma, Gwo-Chin, Chen, Ming. 2020. Whole Exome Sequencing with Comprehensive Gene Set Analysis Identified a Biparental-Origin Homozygous c.509G>A Mutation in PPIB Gene Clustered in Two Taiwanese Families Exhibiting Fetal Skeletal Dysplasia during Prenatal Ultrasound. In Diagnostics (Basel, Switzerland), 10, . doi:10.3390/diagnostics10050286. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32392875/
5. Bzdyl, Nicole M, Scott, Nichollas E, Norville, Isobel H, Kahler, Charlene M, Sarkar-Tyson, Mitali. 2019. Peptidyl-Prolyl Isomerase ppiB Is Essential for Proteome Homeostasis and Virulence in Burkholderia pseudomallei. In Infection and immunity, 87, . doi:10.1128/IAI.00528-19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31331957/
6. Skagia, Aggeliki, Zografou, Chrysoula, Venieraki, Anastasia, Katinakis, Panagiotis, Dimou, Maria. 2017. Functional analysis of the cyclophilin PpiB role in bacterial cell division. In Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 22, 810-824. doi:10.1111/gtc.12514. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28752912/
7. Keogh, Rebecca A, Zapf, Rachel L, Wiemels, Richard E, Wittekind, Marcus A, Carroll, Ronan K. 2018. The Intracellular Cyclophilin PpiB Contributes to the Virulence of Staphylococcus aureus Independently of Its Peptidyl-Prolyl cis/trans Isomerase Activity. In Infection and immunity, 86, . doi:10.1128/IAI.00379-18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30104214/