BAG2(BCL2相关凋亡基因2)是BAG家族中的一员,该家族是一类多功能的分子伴侣蛋白,参与调节细胞应激反应、细胞凋亡和细胞存活等过程。BAG2蛋白与热休克蛋白70(HSP70)相互作用,能够抑制HSP70的ATP酶活性,从而调节蛋白质折叠、运输和降解等过程。此外,BAG2还能够与凋亡相关蛋白如BAX和BAK相互作用,影响细胞凋亡的发生。
BAG2基因在多种癌症中表达上调,如食管鳞状细胞癌(ESCC)[3],表明BAG2可能参与肿瘤的发生和发展。在ESCC中,BAG2的表达与肿瘤生长和不良预后相关,并且其过表达与细胞增殖、迁移和侵袭的增加有关。BAG2的过表达可能通过激活PI3K/AKT信号通路来促进肿瘤的发生。此外,BAG2的异常甲基化也可能影响ESCC的转移和预后。
BAG2基因在神经退行性疾病中也发挥着重要作用。例如,在帕金森病(PD)中,BAG2基因介导的PINK1蛋白调节对于线粒体自噬和神经元存活至关重要[1]。BAG2通过与PINK1蛋白结合,抑制其泛素化降解,从而稳定PINK1蛋白,并触发PARKIN介导的线粒体自噬,保护神经元免受氧化应激损伤。
在结核分枝杆菌感染中,BAG2基因的表达水平会发生变化,并且miR-27b会参与BAG2激活的细胞自噬的动态调节[2]。研究发现,结核分枝杆菌感染后,巨噬细胞中BAG2的表达水平下降,而miR-27b的表达水平升高,细胞凋亡和自噬率增加。这表明BAG2在结核分枝杆菌感染中可能具有抑制细胞自噬和凋亡的作用。
BAG2基因在植物中也具有重要作用。研究发现,BAG2和BAG6基因参与拟南芥(Arabidopsis thaliana)对多种非生物胁迫的耐受性,包括干旱、盐胁迫和热胁迫[4]。BAG2和BAG6基因的表达受到多种胁迫相关激素的调控,如ABA、乙烯和SA。BAG2和BAG6基因的突变体表现出对干旱胁迫的耐受性增加,但对热胁迫的耐受性降低。
在海洋生物中,BAG2基因也发挥着重要作用。例如,在海参(Apostichopus japonicus)中,BAG2基因介导的细胞凋亡在弧菌(Vibrio splendidus)感染中发挥重要作用[5]。研究发现,海参BAG2基因的表达受到miR-375的调控,miR-375的表达能够抑制BAG2基因的表达,并促进细胞凋亡。
BAG2基因在多种疾病和生物学过程中发挥着重要作用。BAG2基因的过表达与肿瘤的发生和发展相关,并且在神经退行性疾病、结核分枝杆菌感染和植物非生物胁迫耐受性中也发挥着重要作用。此外,BAG2基因在海洋生物中也具有重要作用,参与细胞凋亡的调节。BAG2基因的研究有助于深入理解其在不同生物学过程中的功能和机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Qu, Dianbo, Hage, Ali, Don-Carolis, Katie, Slack, Ruth S, Park, David S. 2015. BAG2 Gene-mediated Regulation of PINK1 Protein Is Critical for Mitochondrial Translocation of PARKIN and Neuronal Survival. In The Journal of biological chemistry, 290, 30441-52. doi:10.1074/jbc.M115.677815. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26538564/
2. Xing, Xiaoming, Zhang, Cuiyun, Zhou, Jie, Jin, Qian, Zheng, Qinfang. 2022. BAG2-activated cell autophagy and mir-27b dynamic regulation mechanism during Mycobacterium tuberculosis infection. In Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France), 67, 38-44. doi:10.14715/cmb/2021.67.5.5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35818274/
3. Hong, Ying-Cai, Wang, Zheng, Peng, Bin, Lin, Lie-Wen, Xu, Zheng-Lei. 2018. BAG2 Overexpression Correlates with Growth and Poor Prognosis of Esophageal Squamous Cell Carcinoma. In Open life sciences, 13, 582-588. doi:10.1515/biol-2018-0069. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33817129/
4. Arif, Muhammad, Li, Zitong, Luo, Qiong, Shen, Yuequan, Men, Shuzhen. 2021. The BAG2 and BAG6 Genes Are Involved in Multiple Abiotic Stress Tolerances in Arabidopsis Thaliana. In International journal of molecular sciences, 22, . doi:10.3390/ijms22115856. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34072612/
5. Guo, Ming, Gui, Minjie, Xu, Xi, Diao, Jing, Li, Chenghua. 2021. BAG2 mediates coelomocyte apoptosis in Vibrio splendidus challenged sea cucumber Apostichopus japonicus. In International journal of biological macromolecules, 189, 34-43. doi:10.1016/j.ijbiomac.2021.08.097. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34418417/