SEC23A基因,全称为Sec23A,是Sec23基因家族的两个成员之一,另一个成员是Sec23B。Sec23蛋白是COPII(Coat protein complex II)的核心组成部分,COPII是一种在哺乳动物细胞中负责将蛋白质从内质网(ER)转运到高尔基体(Golgi)的蛋白质复合物。Sec23A和Sec23B在功能上具有一定的相似性,但它们的表达模式和在不同细胞类型中的作用有所差异[2]。Sec23A和Sec23B的基因敲除小鼠模型表明,Sec23A主要与骨骼发育有关,而Sec23B则与红细胞的发育相关[2]。
SEC23A基因的突变与多种疾病有关。例如,SEC23A基因的突变会导致颅骨-晶状体-骨缝发育不良(Cranio-lenticulo-sutural dysplasia, CLSD)[1],这是一种罕见的发育异常综合征,患者表现为骨骼发育不良、颅骨缝闭合延迟和先天性白内障等症状。CLSD可以是常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传。此外,SEC23A基因的突变还与一些癌症的发生和发展有关,例如胃癌[3]和膀胱癌[4]。在这些癌症中,SEC23A基因的表达水平升高,与患者的预后不良相关。SEC23A基因的表达还与MAPK信号通路的激活有关,这可能是其影响癌症发展的机制之一[4]。
SEC23A基因的表达还与维生素D的水平相关。一项全基因组关联研究(GWAS)发现,SEC23A基因上的一个变异与25-羟基维生素D的水平相关[5]。维生素D是一种重要的激素前体,与多种人类性状和疾病相关。
SEC23A基因还与自噬过程有关。在植物中,Myotubularin 2(MTM2)是一种PtdIns3P磷酸酶,它定位于ER出口位点(ERES),并通过与SEC23A相互作用负向调节自噬[6]。MTM2的过度表达会导致自噬通量的阻断和自噬相关蛋白的积累。MTM2的突变体表现出更高的自噬水平,并且对饥饿更耐受。这些发现揭示了PtdIns3P合成和转化在自噬体形成中的平衡,并为自噬和COPII功能之间提供了新的联系。
综上所述,SEC23A基因在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括蛋白质转运、骨骼发育、癌症发生和发展、维生素D代谢和自噬。SEC23A基因的突变与多种疾病有关,包括颅骨-晶状体-骨缝发育不良和癌症。SEC23A基因的研究有助于深入理解这些生物学过程和疾病的发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Qiwei, Lin, Xiaoshan, Lai, Kunbei, Lin, Haotian, Chen, Weirong. 2023. Novel compound heterozygous variants of the SEC23A gene in a Chinese family with cranio-lenticulo-sutural dysplasia based on data from a large cohort of congenital cataract patients. In BMC medical genomics, 16, 241. doi:10.1186/s12920-023-01667-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37828500/
2. Khoriaty, Rami, Hesketh, Geoffrey G, Bernard, Amélie, Gingras, Anne-Claude, Ginsburg, David. 2018. Functions of the COPII gene paralogs SEC23A and SEC23B are interchangeable in vivo. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115, E7748-E7757. doi:10.1073/pnas.1805784115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30065114/
3. Zhaoran, Su, Linnebacher, Christina Susanne, Linnebacher, Michael. 2023. Increased SEC23A Expression Correlates with Poor Prognosis and Immune Infiltration in Stomach Adenocarcinoma. In Cancers, 15, . doi:10.3390/cancers15072065. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37046730/
4. Zeng, Bin, Zhao, Qiting, Sun, Zhiwei, Wang, Jianyu, Xing, H Rosie. 2021. SEC23A Is an Independent Prognostic Biomarker in Bladder Cancer Correlated With MAPK Signaling. In Frontiers in genetics, 12, 672832. doi:10.3389/fgene.2021.672832. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34456965/
5. Jiang, Xia, O'Reilly, Paul F, Aschard, Hugues, Kraft, Peter, Kiel, Douglas P. 2018. Genome-wide association study in 79,366 European-ancestry individuals informs the genetic architecture of 25-hydroxyvitamin D levels. In Nature communications, 9, 260. doi:10.1038/s41467-017-02662-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29343764/
6. Li, Xinjing, Zheng, Jing, Su, Jing, Zhong, Qing, Gong, Qingqiu. 2024. Myotubularin 2 interacts with SEC23A and negatively regulates autophagy at ER exit sites in Arabidopsis. In Autophagy, 21, 141-159. doi:10.1080/15548627.2024.2394302. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39177202/