Rrm1,也称为核糖核苷酸还原酶M1亚基(Ribonucleotide Reductase M1),是一种重要的酶,参与DNA合成的关键步骤。核糖核苷酸还原酶(RR)是一种四聚体酶,负责将核糖核苷酸合成脱氧核糖核苷酸,这些脱氧核糖核苷酸是DNA合成的必需原料。Rrm1和Rrm2是RR酶的两个亚基,编码这两个亚基的基因分别称为RRM1和RRM2。Rrm1的活性对维持基因组稳定性和细胞增殖至关重要,它在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括DNA损伤修复、细胞周期调控和肿瘤发生发展等。
Rrm1在多种疾病中发挥重要作用。例如,冠状动脉疾病(CAD)是一种慢性炎症性疾病,其特征是在冠状动脉中形成动脉粥样硬化斑块。最近的研究表明,DNA损伤修复机制在动脉粥样硬化的发生和发展中起着重要作用。一项研究发现,与RRM1基因相关的基因多态性与动脉粥样硬化有关。该研究调查了与核苷酸切除修复(NER)途径相关的基因多态性,发现RRM1 AC杂合子基因型的频率显著降低,而CC纯合子基因型在患者中显著升高[1]。此外,RRM1 A等位基因在对照组中更高,这可能对吸烟者具有保护作用。
Rrm1还与乳腺癌的发生发展有关。一项研究发现,RRM1基因的-756T>C和-269C>A多态性与乳腺癌的易感性无关[2]。然而,另一项研究发现,RRM1基因表达水平在乳腺癌患者中与对化疗的反应和生存时间相关。低RRM1表达水平的患者对化疗的反应更好,生存时间更长[5]。
Rrm1与病毒性神经坏死(VNN)疾病的发生也有关。VNN是由神经坏死病毒(NNV)引起的一种严重疾病,对水产养殖造成巨大的经济损失。一项研究发现,Rrm1基因在亚洲鲈鱼对NNV的抵抗性中起着重要作用。该研究发现,Rrm1基因的SNP与NNV抵抗性显著相关,并且Rrm1基因的表达模式在NNV感染后发生了改变[3]。
Rrm1还与头颈癌患者放疗引起的口腔黏膜炎(OM)有关。一项研究发现,RRM1基因表达水平在cfRNA中的高低与放疗引起的OM的严重程度相关。高RRM1基因表达水平的患者更容易发生严重的OM[4]。
Rrm1还与胰腺癌的化疗耐药性有关。一项研究发现,YBX1蛋白通过LRP1-β-catenin-RRM1轴促进胰腺癌细胞对吉西他滨的耐药性。该研究还发现,YBX1抑制剂与吉西他滨联合使用可以有效克服胰腺癌对吉西他滨的耐药性[6]。
综上所述,Rrm1是一种重要的酶,参与DNA合成的关键步骤。Rrm1在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括DNA损伤修复、细胞周期调控和肿瘤发生发展等。Rrm1在多种疾病中发挥重要作用,包括冠状动脉疾病、乳腺癌、病毒性神经坏死和头颈癌等。Rrm1的研究有助于深入理解DNA合成和肿瘤发生发展的机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Altinkilic, Emre Murat, Isbir, Selim, Gormus, Uzay, Duman, Selvi, Isbir, Turgay. . RRM1, RRM2 and ERCC2 Gene Polymorphisms in Coronary Artery Disease. In In vivo (Athens, Greece), 30, 611-5. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27566080/
2. Chen, Dar-Ren, Chuang, Chun-Yi, Wu, Buor-Chang, Peng, Yu-Hsien, Tsai, Hsiu-Ting. 2014. Association of novel gene polymorphisms RRM1 -756T>C and -269 C>A with breast cancer. In Journal of clinical laboratory analysis, 28, 287-93. doi:10.1002/jcla.21682. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24578158/
3. Yang, Zituo, Wong, Sek Man, Yue, Gen Hua. 2021. Effects of rrm1 on NNV Resistance Revealed by RNA-seq and Gene Editing. In Marine biotechnology (New York, N.Y.), 23, 854-869. doi:10.1007/s10126-021-10068-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34735644/
4. Mlak, Radosław, Powrózek, Tomasz, Brzozowska, Anna, Mazurek, Marcin, Małecka-Massalska, Teresa. . RRM1 gene expression evaluated in the liquid biopsy (blood cfRNA) as a non-invasive, predictive factor for radiotherapy-induced oral mucositis and potential prognostic biomarker in head and neck cancer patients. In Cancer biomarkers : section A of Disease markers, 22, 657-667. doi:10.3233/CBM-171082. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29865035/
5. Wang, Lin-run, Zhang, Guo-bing, Chen, Jian, Wang, Yang, Shen Tu, Jian-zhong. . RRM1 gene expression in peripheral blood is predictive of shorter survival in Chinese patients with advanced non-small-cell lung cancer treated by gemcitabine and platinum. In Journal of Zhejiang University. Science. B, 12, 174-9. doi:10.1631/jzus.B1000197. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21370501/
6. Li, Borui, Xing, Faliang, Wang, Jingyi, Qin, Yi, Li, Zheng. 2024. YBX1 as a therapeutic target to suppress the LRP1-β-catenin-RRM1 axis and overcome gemcitabine resistance in pancreatic cancer. In Cancer letters, 602, 217197. doi:10.1016/j.canlet.2024.217197. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39216548/