Zfp3,也称为Zinc finger protein 3,是一种C2H2型锌指蛋白,广泛存在于真核生物中。锌指结构是一种蛋白质结构域,由一个或多个锌原子和与之配位的氨基酸残基组成,形成一个稳定的折叠结构。C2H2型锌指结构包含两个保守的半胱氨酸残基和两个保守的组氨酸残基,通过配位锌原子形成指状结构,从而与其他蛋白质或DNA相互作用,参与调控基因表达和细胞信号传导。Zfp3作为一种锌指蛋白,具有转录因子的功能,能够与DNA结合,影响基因的转录和表达。此外,Zfp3还可能参与细胞信号传导和细胞周期的调控。
在植物中,Zfp3基因参与了植物对非生物胁迫的响应。研究表明,Zfp3基因的表达水平受到盐胁迫和渗透胁迫的抑制。在拟南芥中,Zfp3基因的过表达增强了植物对盐胁迫和渗透胁迫的耐受性,而Zfp3基因的突变体则表现出对胁迫的耐受性降低。这些结果表明,Zfp3基因在植物对非生物胁迫的响应中发挥着重要作用[1]。
此外,Zfp3基因还参与了植物的生长发育和细胞分化。研究表明,Zfp3基因的过表达抑制了植物的生长,限制了叶片细胞的扩张,并损害了根毛的发育。通过RNAseq转录组分析,研究人员发现Zfp3基因控制了一系列基因的表达,包括与细胞壁生物合成、细胞分化和根毛形成相关的基因。这些结果表明,Zfp3基因通过调控细胞壁生物合成相关基因的表达,参与了植物的细胞分化和生长发育过程[2]。
在人类中,Zfp3基因也具有重要的生物学功能。研究表明,Zfp3基因的表达与肺癌患者的预后相关。通过分析TCGA-LUAD队列中的预后相关基因,研究人员发现Zfp3基因是肺癌患者预后的独立影响因素之一。此外,Zfp3基因的表达还与其他癌症的发生和发展相关,例如口腔鳞状细胞癌和舌鳞状细胞癌[3,5,6]。
除了在植物和人类中的功能外,Zfp3基因还与心脏疾病相关。研究表明,Zfp3基因的表达与心脏衰竭的发生和发展相关。通过整合全基因组单核苷酸多态性、基因表达和DNA甲基化数据,研究人员发现Zfp3基因是心脏衰竭的潜在遗传贡献者之一[4]。
综上所述,Zfp3基因是一种重要的C2H2型锌指蛋白,在植物和人类中具有广泛的生物学功能。Zfp3基因参与了植物对非生物胁迫的响应、植物的生长发育和细胞分化,以及心脏疾病的发生和发展。Zfp3基因的研究有助于深入理解锌指蛋白的功能和作用机制,为植物育种、癌症治疗和心脏疾病防治提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Zhang, Aidong, Liu, Dongdong, Hua, Changmei, Ali, Imran, Gan, Yinbo. 2016. The Arabidopsis Gene zinc finger protein 3(ZFP3) Is Involved in Salt Stress and Osmotic Stress Response. In PloS one, 11, e0168367. doi:10.1371/journal.pone.0168367. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27977750/
2. Benyó, Dániel, Bató, Emese, Faragó, Dóra, Nagy, István, Szabados, László. 2024. The zinc finger protein 3 of Arabidopsis thaliana regulates vegetative growth and root hair development. In Frontiers in plant science, 14, 1221519. doi:10.3389/fpls.2023.1221519. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38250442/
3. Yin, Xiao-Hong, Yu, Li-Ping, Zhao, Xiao-Hong, Liu, Xiao-Ping, He, Li. 2020. Development and validation of a 4-gene combination for the prognostication in lung adenocarcinoma patients. In Journal of Cancer, 11, 1940-1948. doi:10.7150/jca.37003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32194805/
4. Andersson, Charlotte, Lin, Honghuang, Liu, Chunyu, Larson, Martin G, Vasan, Ramachandran S. 2019. Integrated Multiomics Approach to Identify Genetic Underpinnings of Heart Failure and Its Echocardiographic Precursors: Framingham Heart Study. In Circulation. Genomic and precision medicine, 12, e002489. doi:10.1161/CIRCGEN.118.002489. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31703168/
5. Wang, Weining, Lim, Weng Khong, Leong, Hui Sun, Teh, Bin Tean, Iyer, N Gopalakrishna. 2015. An eleven gene molecular signature for extra-capsular spread in oral squamous cell carcinoma serves as a prognosticator of outcome in patients without nodal metastases. In Oral oncology, 51, 355-62. doi:10.1016/j.oraloncology.2014.12.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25560799/
6. Jin, Yi, Wang, Zhanwang, Tang, Weizhi, Wu, Xiangwei, Wang, Hui. 2022. An Integrated Analysis of Prognostic Signature and Immune Microenvironment in Tongue Squamous Cell Carcinoma. In Frontiers in oncology, 12, 891716. doi:10.3389/fonc.2022.891716. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35912229/