Ppp1cc基因编码蛋白质磷酸酶1(PP1)的γ催化亚基,PP1是一种广泛存在于真核细胞中的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,负责催化蛋白质的去磷酸化反应。PP1由三个基因编码的四种亚型组成,其中Ppp1cc基因编码两种剪接变体:PP1γ1(PPP1CC1)和PP1γ2(PPP1CC2)。PP1γ2在哺乳动物的睾丸中高度表达,是精子发生和精子运动的关键调节因子[2]。Ppp1cc基因的敲除会导致小鼠的精子发生障碍和男性不育[1]。此外,Ppp1cc基因的突变也与人类的不育症相关[5]。
Ppp1cc基因在哺乳动物睾丸中的表达模式表明,PP1γ2在精子发生过程中发挥着重要作用。PP1γ2在次级精母细胞和圆形精子细胞中高度表达,并在精子细胞延长和精子尾部形成过程中发挥重要作用[2]。PP1γ2的缺失会导致精子尾部形态异常,包括线粒体鞘和额外外致密纤维的形成,从而影响精子的运动能力[2]。
除了在精子发生中的作用外,Ppp1cc基因还与肉类品质有关。研究发现,Ppp1cc基因的表达与肉类的颜色有关,敲除Ppp1cc基因会导致肌肉颜色的变化,包括亮度和红度的增加[3]。这表明Ppp1cc基因可能通过调节肌肉纤维类型和代谢途径来影响肉类的颜色。
Ppp1cc基因还与胰岛素抵抗有关。研究发现,Ppp1cc基因的过表达可以增强胰岛素抵抗,而抑制Ppp1cc基因的表达可以改善胰岛素抵抗[4]。这表明Ppp1cc基因可能通过调节葡萄糖代谢和胰岛素信号通路来影响胰岛素抵抗的发生和发展。
综上所述,Ppp1cc基因编码的PP1γ亚基在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括精子发生、肉类品质和胰岛素抵抗。Ppp1cc基因的突变或表达异常可能导致相关疾病的发生,如不育症和胰岛素抵抗。因此,研究Ppp1cc基因的功能和调控机制对于深入理解这些生物学过程和疾病的发生机制具有重要意义,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Sinha, Nilam, Puri, Pawan, Nairn, Angus C, Vijayaraghavan, Srinivasan. 2013. Selective ablation of Ppp1cc gene in testicular germ cells causes oligo-teratozoospermia and infertility in mice. In Biology of reproduction, 89, 128. doi:10.1095/biolreprod.113.110239. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24089200/
2. Chakrabarti, Rumela, Kline, Douglas, Lu, Jing, Pilder, Stephen, Vijayaraghavan, Srinivasan. 2007. Analysis of Ppp1cc-null mice suggests a role for PP1gamma2 in sperm morphogenesis. In Biology of reproduction, 76, 992-1001. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17301292/
3. Sun, Jiahong, Yang, Xinting, Zhao, Guiping, Wen, Jie, Liu, Ranran. 2024. Protein phosphatase 1 catalytic subunit gamma is a causative gene for meat lightness and redness. In PLoS genetics, 20, e1011467. doi:10.1371/journal.pgen.1011467. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39565795/
4. Li, Xuemei, Ye, Yan, Wang, Baoli, Zhao, Shujun. 2021. miR-140-5p Aggravates Insulin Resistance via Directly Targeting GYS1 and PPP1CC in Insulin-Resistant HepG2 Cells. In Diabetes, metabolic syndrome and obesity : targets and therapy, 14, 2515-2524. doi:10.2147/DMSO.S304055. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34113143/
5. Sinha, Nilam, Pilder, Stephen, Vijayaraghavan, Srinivasan. 2012. Significant expression levels of transgenic PPP1CC2 in testis and sperm are required to overcome the male infertility phenotype of Ppp1cc null mice. In PloS one, 7, e47623. doi:10.1371/journal.pone.0047623. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23082183/