基因Rad9a是细胞周期调控和DNA损伤应答中的重要蛋白质,作为9-1-1复合物的一个组成部分,Rad9a与Rad1和Hus1形成异源三聚体,参与DNA损伤修复和细胞周期的检查点控制。9-1-1复合物在细胞周期的S和G2/M期表达,并在DNA损伤时与单链DNA结合,激活ATR(Ataxia Telangiectasia and Rad3-related)激酶,进而激活下游的检查点激酶Chk1和Chk2,使细胞周期停滞,以防止损伤的DNA在细胞分裂前被复制或传递给子细胞。Rad9a在DNA损伤应答中发挥着至关重要的作用,参与维持基因组稳定性和预防癌症发生。
Rad9a的功能不仅限于DNA损伤应答,还参与细胞分化和发育过程。在哺乳动物中,Rad9a对于精子发生和睾丸发育至关重要。在小鼠模型中,Rad9a的缺失导致精子发生过程中精子细胞分化完全受阻,并且突变小鼠的睾丸管出现畸形,导致睾丸发育异常[1]。此外,Rad9a还参与早期胚胎发育,特别是在受精后的染色体解压缩过程中发挥关键作用。Rad9a的缺失导致受精卵的染色体解压缩延迟,进而导致胚胎发育停滞[5]。
Rad9a的表达异常与多种癌症的发生和发展密切相关。在结直肠癌中,Rad9a的表达上调与不良预后相关,并且Rad9a通过影响AKT激酶的磷酸化状态促进肿瘤的发生和发展[2]。在膀胱尿路上皮癌中,Rad9a的表达也与患者预后相关,并且可以用来预测患者的化疗敏感性[8]。此外,Rad9a还参与前列腺癌的发生和发展,其表达上调与肿瘤的转移相关。Rad9a通过转录激活前梯度2(AGR2)基因,促进前列腺癌细胞的迁移和生长[3]。
在前列腺癌中,Rad9a的表达水平与患者对二甲双胍的抗药性相关。二甲双胍是一种常用的降糖药物,同时也具有抗肿瘤作用。然而,一些肿瘤细胞对二甲双胍产生抗药性。研究发现,Rad9a的表达水平与前列腺癌细胞对二甲双胍的抗药性相关,并且Rad9a可能通过上调调节性T细胞的比例来影响肿瘤的免疫微环境,从而降低二甲双胍的治疗效果[4]。
除了Rad9a,其同源基因Rad9b也参与DNA损伤应答和细胞周期的检查点控制。Rad9b与Rad9a具有相似的功能,并且可以与Claspin蛋白相互作用,影响Claspin在细胞内的定位,进而影响DNA损伤应答的激活[6]。
Rad9a的表观遗传修饰也与其功能相关。在儿童癌症患者中,Rad9a基因的内含子2区域发生超甲基化,导致Rad9a蛋白的表达上调,这可能参与肿瘤的发生和发展[7]。超甲基化是一种常见的表观遗传修饰,可以影响基因的表达。Rad9a基因的超甲基化可能导致其表达上调,进而影响DNA损伤应答和细胞周期的检查点控制,促进肿瘤的发生和发展。
综上所述,Rad9a是一种重要的蛋白质,参与DNA损伤应答、细胞周期调控和肿瘤的发生和发展。Rad9a的功能异常与多种癌症的发生和发展密切相关,并且可能成为新的治疗靶点。进一步研究Rad9a的功能和调控机制,有助于深入理解肿瘤的发生和发展机制,为癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
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4. Chen, Jiahong, Huang, Yaqiang, Tang, Zhenfeng, Zhong, Weide, Yuan, Xia. 2021. Genome-Scale CRISPR-Cas9 Transcriptional Activation Screening in Metformin Resistance Related Gene of Prostate Cancer. In Frontiers in cell and developmental biology, 8, 616332. doi:10.3389/fcell.2020.616332. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33575255/
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7. Galetzka, Danuta, Böck, Julia, Wagner, Lukas, Schmidberger, Heinz, Prawitt, Dirk. 2022. Hypermethylation of RAD9A intron 2 in childhood cancer patients, leukemia and tumor cell lines suggest a role for oncogenic transformation. In EXCLI journal, 21, 117-143. doi:10.17179/excli2021-4482. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35221838/
8. Dong, Ying, Xu, Chaojie, Su, Ganglin, Mou, Shuanzhu, Mei, Hongbing. 2023. Clinical value of anoikis-related genes and molecular subtypes identification in bladder urothelial carcinoma and in vitro validation. In Frontiers in immunology, 14, 1122570. doi:10.3389/fimmu.2023.1122570. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37275895/