Gipc3,全称GAIP相互作用蛋白C端3,是GIPC基因家族的成员之一。GIPC基因家族编码一类具有中心PDZ结构域的蛋白质,这些蛋白质在细胞信号传导和细胞粘附中发挥着重要作用。GIPC3编码一个由312个氨基酸组成的蛋白质,其结构域包括PDZ结构域、GIPC同源域1(GH1)和GH2域。PDZ结构域是蛋白质-蛋白质相互作用的关键结构,而GH1和GH2域则与GIPC家族的特异性和功能相关[1]。
GIPC3基因定位于人类染色体19p13.3,由6个外显子组成。该基因的mRNA在正常成人和胎儿组织中广泛表达,但在小肠、淋巴结、大脑皮层、胎儿脾脏和胎儿胸腺中的表达水平相对较高。GIPC3 mRNA还在宫颈癌细胞系HeLa S3、慢性粒细胞白血病细胞系K-562和黑色素瘤细胞系G-361中表达。此外,GIPC3 mRNA在胃癌细胞系TMK1和MKN7中也有表达,但表达水平低于正常胃组织[5]。
GIPC3在多种生物学过程中发挥着重要作用。首先,GIPC3与听觉系统相关,其变异与遗传性聋病相关。GIPC3变异已被发现与非综合征性听力损失相关,尤其是在Chuvash人群中,一个特定的GIPC3基因变异(c.245A>G,p.Asn82Ser)是遗传性非综合征性感音神经性听力损失的主要原因之一[4]。此外,GIPC3变异还在其他人群中观察到,例如在印度南部和沙特阿拉伯人群中发现了GIPC3基因的变异与遗传性聋病相关[2][7]。
其次,GIPC3与癌症相关。研究表明,GIPC3在多种癌症中表达上调,包括黑色素瘤、胃癌和宫颈癌。GIPC3通过调节生长因子信号传导和细胞粘附,在癌症的发生发展中发挥重要作用。例如,在黑色素瘤中,GIPC3通过正调节Hedgehog信号通路,促进肿瘤生长和细胞存活[3]。此外,GIPC3还与BRCA2基因相互作用,影响细胞存活和肿瘤发生。在BRCA2缺陷的细胞中,GIPC3的过表达可以促进细胞存活,并抑制BRCA2缺陷胚胎的发育[6]。
综上所述,GIPC3是一种重要的蛋白质,参与调节听觉系统和癌症的发生发展。GIPC3变异与非综合征性听力损失相关,并在多种癌症中表达上调。GIPC3的研究有助于深入理解其在听觉系统和癌症中的作用机制,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. Katoh, Masaru. . GIPC gene family (Review). In International journal of molecular medicine, 9, 585-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12011974/
2. Kalaimathi, Murugesan, Subathra, Mahalingam, Jeffrey, Justin Margret, Paridhy, Vanniya S, Srisailapathy, C R Srikumari. . Low incidence of GIPC3 variants among the prelingual hearing impaired from southern India. In Journal of genetics, 99, . doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33168789/
3. Patmanathan, Sathya Narayanan, Tong, Bing Teck, Teo, Jia Hao Jackie, Ta, Yng-Cun, Woo, Wei-Meng. 2021. A PDZ Protein GIPC3 Positively Modulates Hedgehog Signaling and Melanoma Growth. In The Journal of investigative dermatology, 142, 179-188.e4. doi:10.1016/j.jid.2021.04.033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34224745/
4. Petrova, Nika V, Marakhonov, Andrey V, Balinova, Natalia V, Kutsev, Sergey I, Zinchenko, Rena A. 2021. Genetic Variant c.245A>G (p.Asn82Ser) in GIPC3 Gene Is a Frequent Cause of Hereditary Nonsyndromic Sensorineural Hearing Loss in Chuvash Population. In Genes, 12, . doi:10.3390/genes12060820. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34071867/
5. Saitoh, Tetsuroh, Mine, Tetsuya, Katoh, Masaru. . Molecular cloning and characterization of human GIPC3, a novel gene homologous to human GIPC1 and GIPC2. In International journal of oncology, 20, 577-82. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11836571/
6. Ding, Xia, Philip, Subha, Martin, Betty K, Ji, Xinhua, Sharan, Shyam K. 2017. Survival of BRCA2-Deficient Cells Is Promoted by GIPC3, a Novel Genetic Interactor of BRCA2. In Genetics, 207, 1335-1345. doi:10.1534/genetics.117.300357. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29021281/
7. Ramzan, Khushnooda, Al-Owain, Mohammed, Allam, Rabab, Taibah, Khalid, Imtiaz, Faiqa. 2013. Homozygosity mapping identifies a novel GIPC3 mutation causing congenital nonsyndromic hearing loss in a Saudi family. In Gene, 521, 195-9. doi:10.1016/j.gene.2013.03.042. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23510777/