基因Pura,也称为Pur-α,是一种编码Pur-α蛋白的基因。Pur-α蛋白是一种具有高度保守的核苷酸结合结构域的蛋白质,在从细菌到人类的生物中广泛存在。Pura蛋白在哺乳动物中具有神经系统的功能,它能够结合特定的DNA和RNA序列元素。在人类中,Pura蛋白主要位于细胞质中,与数千种mRNA结合。这些mRNA的丰度在Pura蛋白耗尽时发生变化,这表明Pura蛋白在转录后基因调控中发挥着重要作用。Pura蛋白还与P-body的形成有关,P-body是细胞中的一种RNA处理和降解的细胞器。Pura蛋白的缺失会导致P-body的丢失,从而影响RNA的稳定性和降解[2]。
Pura蛋白在多种生物学过程中发挥作用,包括细胞周期调控、神经发育和免疫反应。在细胞周期中,Pura蛋白可以与细胞周期蛋白/细胞周期依赖性激酶复合物和Rb肿瘤抑制蛋白相互作用,从而影响细胞的生长和分裂。在神经发育中,Pura蛋白的缺失会导致小鼠死亡,并对大脑和造血系统发育产生负面影响。在人类中,Pura基因的缺失或突变与多种神经发育障碍有关,包括Pura综合征、脆性X综合征和肌萎缩侧索硬化症/额颞叶痴呆症[1][4][5]。
此外,Pura蛋白还与HIV-1病毒蛋白Tat相互作用,促进HIV-1 RNA基因组的复制和JC多瘤病毒的转录和复制。这表明Pura蛋白在AIDS的发病机制中也可能发挥重要作用[1]。
在癌症中,Pura蛋白的缺失或突变也与癌症的转移有关。一项研究发现,Pura蛋白的缺失会导致P-body的丢失,从而影响RNA的稳定性和降解。此外,Pura蛋白的缺失还与多种癌症的转移有关,包括食管鳞状细胞癌和乳腺癌[3]。
综上所述,Pura蛋白是一种重要的核苷酸结合蛋白,在多种生物学过程中发挥着重要作用。Pura蛋白的缺失或突变与多种神经发育障碍和癌症的发生发展有关。因此,深入研究Pura蛋白的功能和机制,对于理解神经发育障碍和癌症的发病机制具有重要意义,并为开发新的治疗方法和策略提供新的思路和策略[1][2][3][4][5]。
参考文献:
1. Daniel, Dianne C, Johnson, Edward M. 2017. PURA, the gene encoding Pur-alpha, member of an ancient nucleic acid-binding protein family with mammalian neurological functions. In Gene, 643, 133-143. doi:10.1016/j.gene.2017.12.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29221753/
2. Molitor, Lena, Klostermann, Melina, Bacher, Sabrina, Zarnack, Kathi, Niessing, Dierk. . Depletion of the RNA-binding protein PURA triggers changes in posttranscriptional gene regulation and loss of P-bodies. In Nucleic acids research, 51, 1297-1316. doi:10.1093/nar/gkac1237. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36651277/
3. Xu, Wen Wen, Liao, Long, Dai, Wei, He, Qing-Yu, Li, Bin. 2023. Genome-wide CRISPR/Cas9 screening identifies a targetable MEST-PURA interaction in cancer metastasis. In EBioMedicine, 92, 104587. doi:10.1016/j.ebiom.2023.104587. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37149929/
4. Xiao, Bing, Dai, Weiqian, Zhan, Yongkun, Xu, Na, Yu, Yongguo. 2024. Genome-wide epigenetic signatures facilitated the variant classification of the PURA gene and uncovered the pathomechanism of PURA-related neurodevelopmental disorders. In Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 26, 101167. doi:10.1016/j.gim.2024.101167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38770750/
5. Johannesen, Katrine M, Gardella, Elena, Gjerulfsen, Cathrine E, Møller, Rikke S, Rubboli, Guido. 2021. PURA-Related Developmental and Epileptic Encephalopathy: Phenotypic and Genotypic Spectrum. In Neurology. Genetics, 7, e613. doi:10.1212/NXG.0000000000000613. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34790866/