Sap18,也称为Sin3相关蛋白18,是一种进化上保守的蛋白质。最初,它是在与转录调节蛋白Sin3的复合物中发现。进一步的研究表明,Sap18是外显子连接复合物(EJC)相关凋亡和剪接相关蛋白(ASAP)/PNN-RNPS1-SAP18(PSAP)复合物的关键组成部分。Sap18与Sin3的相互作用有助于基因的转录抑制,这些基因涉及胚胎发育、应激反应、人类免疫缺陷病毒1型复制和肿瘤发生。作为EJC的一部分,Sap18介导选择性剪接事件并抑制外显子-外显子连接点周围区域存在的隐蔽剪接位点[1]。此外,Sap18在多种生物过程中发挥着重要作用。
在果蝇的发育过程中,Sap18对于母源基因bicoid发挥其前部模式化功能至关重要。bicoid是果蝇头部发育的前部决定因子,其通过结合DNA并刺激头部特异性基因的转录来发挥作用。Sap18作为Sin3/Rpd3组蛋白脱乙酰酶复合物的一部分,参与bicoid依赖性启动子的共抑制活性,从而控制bicoid的表达模式[2]。这表明Sap18在发育过程中发挥着重要的调控作用。
ASAP复合物在RNA代谢中发挥着关键作用,包括转录、剪接、翻译和无义介导的mRNA降解(NMD)。Sap18是ASAP复合物的一个组成部分,与其他亚基如RNPS1和Acinus一起参与RNA的代谢过程。RNPS1参与防止R-环的形成,而Acinus和Sap18则通过组蛋白脱乙酰酶的作用抑制转录。此外,ASAP复合物的各个成员与EJC相关联,在剪接和翻译中发挥作用。RNPS1通过参与mRNA的3'端加工和多聚体关联来提高翻译效率。在NMD过程中,RNPS1通过与EJC相互作用来招募降解因子[3]。
在植物中,Sap18也发挥着重要作用。在拟南芥中,Sap18是核凋亡和剪接相关蛋白(ASAP)复合物的核心成分,参与精确剪接与叶片发育相关的基因。在热胁迫下,Sap18从细胞核转移到细胞质应激颗粒和加工体中,表明其在植物耐热性中的作用。Sap18缺失突变体表现出对热的敏感性,揭示了Sap18在植物生长和耐热性中的新功能[4]。
在人类中,Sap18与组蛋白脱乙酰酶(HDAC)复合物相关联,参与转录抑制。Sap18与Sin3的相互作用有助于转录抑制,特别是在与TRIB1的协同作用下,Sap18增强了mSin3A在MTTP基因调节元件上的招募,从而增加了MTTP的表达。此外,Sap18与SIRT3的表达抑制有关,通过SAP18-SIN3-SIRT3轴抑制T细胞淋巴瘤的生长[5,6,7]。
综上所述,Sap18是一种重要的蛋白质,在多种生物过程中发挥着关键作用。它在转录调控、选择性剪接、发育和应激反应等方面发挥着重要作用。Sap18的研究有助于深入理解基因表达调控的机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Kumari, Sweta, Rehman, Ayushi, Chandra, Pratap, Singh, Kusum K. 2023. Functional role of SAP18 protein: From transcriptional repression to splicing regulation. In Cell biochemistry and function, 41, 738-751. doi:10.1002/cbf.3830. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37486712/
2. Singh, Navjot, Zhu, Wencheng, Hanes, Steven D. . Sap18 is required for the maternal gene bicoid to direct anterior patterning in Drosophila melanogaster. In Developmental biology, 278, 242-54. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15649476/
3. Deka, Bhagyashree, Singh, Kusum Kumari. 2017. Multifaceted Regulation of Gene Expression by the Apoptosis- and Splicing-Associated Protein Complex and Its Components. In International journal of biological sciences, 13, 545-560. doi:10.7150/ijbs.18649. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28539829/
4. Larran, Alvaro Santiago, Ge, Jingyu, Martín, Guiomar, Dagdas, Yasin, Qüesta, Julia Irene. 2024. Nucleo-cytoplasmic distribution of SAP18 reveals its dual function in splicing regulation and heat-stress response in Arabidopsis. In Plant communications, 6, 101180. doi:10.1016/j.xplc.2024.101180. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39482883/
5. Zhang, Y, Iratni, R, Erdjument-Bromage, H, Tempst, P, Reinberg, D. . Histone deacetylases and SAP18, a novel polypeptide, are components of a human Sin3 complex. In Cell, 89, 357-64. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9150135/
6. Makishima, Saho, Boonvisut, Supichaya, Ishizuka, Yuumi, Nakayama, Kazuhiro, Iwamoto, Sadahiko. 2015. Sin3A-associated protein, 18 kDa, a novel binding partner of TRIB1, regulates MTTP expression. In Journal of lipid research, 56, 1145-52. doi:10.1194/jlr.M057802. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25921304/
7. Gajendran, Babu, Varier, Krishnapriya M, Liu, Wuling, Hao, XiaoJiang, Ben-David, Yaacov. 2020. A C21-steroidal derivative suppresses T-cell lymphoma in mice by inhibiting SIRT3 via SAP18-SIN3. In Communications biology, 3, 732. doi:10.1038/s42003-020-01458-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33273692/