LUC7L2,也称为Luc7-like 2,是一种重要的RNA剪接因子。RNA剪接是一种高度调控的过程,它从单个基因产生多种mRNA变体,从而为蛋白质组多样性做出贡献。LUC7L2属于U1小核RNA(snRNA)相关的剪接因子家族,与U1 snRNP的组成密切相关。U1 snRNP是剪接体的重要组件,负责识别和结合前体mRNA的5'剪接位点。LUC7L2的表达和功能与多种生物学过程相关,包括能量代谢、DNA损伤修复和肿瘤发生等。
LUC7L2在多种肿瘤的发生发展中发挥重要作用。研究发现,LUC7L2的突变或缺失与骨髓增生异常综合征(MDS)的发生发展密切相关[3]。LUC7L2的异位表达可以促进肝癌细胞增殖和肿瘤生长,其作用机制与增强DNA损伤修复相关[6]。此外,LUC7L2还与胶质母细胞瘤(GBM)的替莫唑胺(TMZ)耐药性相关,通过介导MLH1内含子7保留来抑制错配修复(MMR),最终导致GBM TMZ耐药性[1]。
LUC7L2还参与调节细胞的能量代谢。研究发现,LUC7L2的缺失导致细胞能量代谢从糖酵解向氧化磷酸化(OXPHOS)转变。LUC7L2通过多种机制抑制OXPHOS和促进糖酵解,包括剪接糖酵解酶PFKM以抑制糖原合成,剪接胱氨酸/谷氨酸转运蛋白SLC7A11(xCT)以抑制谷氨酸氧化,以及二次抑制线粒体呼吸超复合物形成[2]。
此外,LUC7L2还与鼻咽癌(NPC)的放疗抗性相关。LUC7L2的过表达可以促进NPC细胞在电离辐射(IR)暴露后的细胞活力,而LUC7L2的敲低则显著减慢DNA复制并损害细胞存活,使NPC-放疗抗性细胞对IR更敏感[4]。LUC7L2的过表达与NPC患者的较短生存期相关,提示LUC7L2可能是NPC治疗的一个有希望的靶点。
最后,LUC7L2与COVID-19感染后的认知下降相关。COVID-19感染导致LUC7L2表达上调,抑制线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)并抑制线粒体复合物基因的表达,如MT-ND1、MT-ND2、MT-ND3、MT-ND4L、MT-CYB、MT-CO3和MT-ATP6[5]。
综上所述,LUC7L2是一种重要的RNA剪接因子,参与调节RNA剪接、能量代谢、DNA损伤修复和肿瘤发生等多种生物学过程。LUC7L2在多种疾病中发挥重要作用,包括MDS、肝细胞癌、GBM、NPC和COVID-19感染后的认知下降。LUC7L2的研究有助于深入理解RNA剪接和能量代谢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. Yue, Qu, Wang, Zhao, Shen, Yixiong, Liu, Boyang, Guo, Hongbo. 2024. Histone H3K9 Lactylation Confers Temozolomide Resistance in Glioblastoma via LUC7L2-Mediated MLH1 Intron Retention. In Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), 11, e2309290. doi:10.1002/advs.202309290. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38477507/
2. Jourdain, Alexis A, Begg, Bridget E, Mick, Eran, Burge, Christopher B, Mootha, Vamsi K. 2021. Loss of LUC7L2 and U1 snRNP subunits shifts energy metabolism from glycolysis to OXPHOS. In Molecular cell, 81, 1905-1919.e12. doi:10.1016/j.molcel.2021.02.033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33852893/
3. Singh, H, Lane, A A, Correll, M, Maciejewski, J, Attar, E C. 2013. Putative RNA-splicing gene LUC7L2 on 7q34 represents a candidate gene in pathogenesis of myeloid malignancies. In Blood cancer journal, 3, e117. doi:10.1038/bcj.2013.16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23708642/
4. Shen, Lin, Li, Chao, Chen, Fang, Li, Zhanzhan, Li, Na. 2021. CRISPR/Cas9 genome-wide screening identifies LUC7L2 that promotes radioresistance via autophagy in nasopharyngeal carcinoma cells. In Cell death discovery, 7, 392. doi:10.1038/s41420-021-00783-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34907164/
5. Xu, Wen-Tao, An, Xiao-Bin, Chen, Mei-Jie, Zhao, Bowen, Ai, Jing. 2024. A Gene Cluster of Mitochondrial Complexes Contributes to the Cognitive Decline of COVID-19 Infection. In Molecular neurobiology, , . doi:10.1007/s12035-024-04471-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39271627/
6. Liu, Xinlei, Xie, Sijie, Jiang, Xiaoxue, Li, Shujie, Lu, Dongdong. 2024. LUC7L2 accelerates the growth of liver cancer cells by enhancing DNA damage repair via RRAS. In Cells & development, 180, 203976. doi:10.1016/j.cdev.2024.203976. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39571735/