Vps8是一种重要的蛋白质,它在细胞内发挥着关键作用,尤其是在蛋白质分拣、运输和膜融合过程中。Vps8基因编码的蛋白质在真核细胞中广泛存在,并参与多种生物学过程,包括细胞内物质的运输、细胞器的形成和细胞信号传导等。Vps8基因的突变或表达异常与多种疾病的发生发展密切相关,如代谢综合征、癌症和心血管疾病等。
在代谢综合征方面,研究发现间歇性禁食可以诱导抗癌症血清蛋白质组反应并改善代谢综合征。在一项为期4周的研究中,14名代谢综合征患者进行了从黎明到黄昏的间歇性禁食,并进行了血清蛋白质组分析。结果显示,在禁食结束时和禁食后1周,多种肿瘤抑制和DNA修复基因蛋白质产物水平显著升高,而肿瘤促进蛋白质产物水平则显著降低。此外,禁食还上调了胰岛素信号通路的关键调节蛋白,并改善了血压、体重指数和腰围等指标。这些发现表明,间歇性禁食可以主动调节相关基因,可能成为代谢综合征的辅助治疗方法[1]。
在蛋白质分拣和运输方面,Vps8基因在酵母中的功能已被深入研究。Vps8基因编码的蛋白质Vps8p是一种膜结合的水溶性蛋白,对于准确地分拣和运输酵母液泡中的水解酶,如羧肽酶Y(CPY)至关重要。vps8突变细胞会导致CPY的错分拣和分泌,以及另一种可溶性液泡水解酶蛋白酶A的分泌。此外,vps8突变细胞中的一些晚期高尔基体膜蛋白无法在高尔基体中保留,而高尔基定位的CPY分拣受体Vps10p则被错误地定位到液泡中并被异常蛋白酶解。因此,Vps8p被认为是一个与高尔基体和后高尔基体膜相关的蛋白质复合物的一部分,该复合物负责从液泡前室中回收高尔基体膜蛋白[2]。
在动物细胞中,Vps8基因也发挥着重要作用。研究发现,Vps8基因的过表达会抑制HOPS依赖性转运途径,包括晚期内涵体成熟、自噬体-溶酶体融合、crinophagy和溶酶体相关细胞器形成。机制上,Vps8基因的过表达会消除HOPS特异性Vps41/Lt的晚期内涵体定位,并阻止HOPS的组装。因此,Vps8与Vps41之间的比例是关键的,因为Vps8通过竞争Vps41来负调节HOPS。内体中miniCORVET或HOPS特异性亚基的募集需要适当的复合物组装,而Vps8/miniCORVET对自噬、crinophagy和溶酶体生物发生是不必要的。这些数据表明,这些复合物在果蝇中独立地被募集到靶膜上,而不是在囊泡成熟过程中发生转化[3]。
此外,Vps8基因的表达与母鼠的哺育行为有关。研究发现,母鼠的Naq3基因型与小鼠幼崽的存活率低有关。进一步的研究发现,Vps8基因在母鼠的下丘脑中表达,并且受到哺育行为的诱导。与野生型小鼠相比,Naq3基因型小鼠的下丘脑中Vps8基因的表达水平显著降低。因此,Vps8基因被认为参与了母鼠的哺育行为,可能是Naq3基因的候选基因[4]。
在心血管疾病方面,研究发现Vps8基因与急性心肌梗死(AMI)的发生发展有关。通过转录组分析,研究人员发现Vps8基因在AMI患者中的表达水平显著下调。进一步的研究发现,Vps8基因的表达下调与AMI患者的病情严重程度相关,并且Vps8基因的表达下调与心肌细胞损伤的修复有关。因此,Vps8基因可能成为AMI的潜在治疗靶点[5]。
综上所述,Vps8基因在细胞内发挥着重要作用,参与多种生物学过程,包括代谢、蛋白质分拣、运输和膜融合等。Vps8基因的突变或表达异常与多种疾病的发生发展密切相关,如代谢综合征、癌症和心血管疾病等。进一步研究Vps8基因的功能和调控机制,有助于深入理解相关疾病的发生发展机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Mindikoglu, Ayse L, Abdulsada, Mustafa M, Jain, Antrix, Opekun, Antone R, Jung, Sung Yun. 2020. Intermittent fasting from dawn to sunset for four consecutive weeks induces anticancer serum proteome response and improves metabolic syndrome. In Scientific reports, 10, 18341. doi:10.1038/s41598-020-73767-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33110154/
2. Chen, Y J, Stevens, T H. . The VPS8 gene is required for localization and trafficking of the CPY sorting receptor in Saccharomyces cerevisiae. In European journal of cell biology, 70, 289-97. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8864656/
3. Lőrincz, Péter, Kenéz, Lili Anna, Tóth, Sarolta, Simon-Vecsei, Zsófia, Juhász, Gábor. 2019. Vps8 overexpression inhibits HOPS-dependent trafficking routes by outcompeting Vps41/Lt. In eLife, 8, . doi:10.7554/eLife.45631. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31194677/
4. Suto, Jun-Ichi, Kojima, Misaki. 2020. Low pup survival rate is associated with maternal Naq3 genotype and hypothalamic Vps8 expression levels in mice. In Congenital anomalies, 61, 97-100. doi:10.1111/cga.12406. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33289187/
5. Kumar, Sanjay, Shih, Chun-Ming, Tsai, Lung-Wen, Swarup, Vishnu, Singh, Himanshu Narayan. 2022. Transcriptomic Profiling Unravels Novel Deregulated Gene Signatures Associated with Acute Myocardial Infarction: A Bioinformatics Approach. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13122321. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36553589/