ATG4C基因编码的蛋白质是一种自噬相关4C半胱氨酸蛋白酶(Autophagy-related 4C cysteine peptidase),在自噬过程中发挥重要作用。自噬是一种细胞内分解代谢过程,负责降解蛋白质和受损的细胞器,参与调节细胞内稳态和应激反应。ATG4C蛋白的主要功能是切割前体LC3(microtubule-associated protein 1 light chain 3)并去除LC3-II的脂质,从而促进LC3-II的形成,LC3-II是自噬小体膜上的一个重要蛋白质。此外,ATG4C还参与调节自噬通量,影响自噬体的形成和成熟。
研究表明,ATG4C基因的表达和功能与多种疾病的发生和发展密切相关。例如,Wu等人[1]发现ATG4C基因的多个单核苷酸多态性(SNPs)与Kashin-Beck病(KBD)的易感性相关。KBD是一种以软骨细胞自噬缺陷为特征的疾病,研究结果表明,ATG4C基因的突变可能通过影响自噬功能而参与KBD的发病机制。
Sazonovs等人[2]通过大规模测序研究发现,ATG4C基因在克罗恩病(CD)患者中存在显著的变异,并且ATG4C基因的罕见变异与CD的易感性增加相关。这些发现表明,ATG4C基因的突变可能通过影响自噬功能而参与CD的发病机制。
Wen等人[3]研究发现,在胶质瘤细胞中,ATG4C基因的表达水平与胶质瘤的分级和预后相关。ATG4C基因的表达上调与胶质瘤的进展和 TMZ 化疗耐药性相关,而ATG4C基因的表达下调可以抑制胶质瘤细胞的增殖和自噬,并促进 TMZ 化疗的敏感性。这些发现表明,ATG4C基因可能成为胶质瘤治疗的潜在靶点。
Liu等人[4]研究发现,在心肌缺血再灌注(I/R)损伤中,ATG4C基因的表达下调,而绿茶中的主要成分表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)可以上调ATG4C基因的表达。EGCG通过提高ATG4C基因的表达水平,抑制心肌细胞的凋亡和活性氧(ROS)的产生,并促进ATG4C基因的表达,从而保护心肌细胞免受I/R损伤。
Yuan等人[5]研究发现,在猪卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中,ATG4C基因的表达水平显著升高。ATG4C基因的表达下调会降低卵母细胞的成熟率和胚胎的发育能力。这些发现表明,ATG4C基因在卵母细胞成熟和早期胚胎发育中发挥重要作用。
Zeng等人[6]研究发现,在卵巢上皮癌(EOC)中,ATG4C基因的表达水平与患者的总生存期(OS)相关。ATG4C基因的表达上调与EOC患者的OS缩短相关。这些发现表明,ATG4C基因可能成为EOC的潜在预后标志物和治疗靶点。
Daya等人[7]研究发现,NRG1-NRG3、GRIK1-GRIK3和IL23R-ATG4C基因对之间的相互作用可能影响结核病(TB)的易感性。这些发现表明,基因间的相互作用在TB的遗传易感性中发挥重要作用。
Singh等人[8]研究发现,在心肌I/R损伤中,ATG4C基因的表达上调。这些发现表明,ATG4C基因可能在心肌I/R损伤中发挥重要作用。
Yamaguchi等人[9]研究发现,ATG7基因的多态性与慢性萎缩性胃炎(AG)的进展相关。这些发现表明,ATG7基因可能成为AG的潜在预后标志物和治疗靶点。
Qu等人[10]研究发现,miR-142-3p通过靶向ATG16L1和ATG4C基因抑制自噬,并促进M. tuberculosis在巨噬细胞中的存活。这些发现表明,miR-142-3p可能通过调节自噬来影响M. tuberculosis的感染和生存。
综上所述,ATG4C基因在多种生物学过程中发挥重要作用,包括自噬、细胞增殖、凋亡、炎症反应和疾病发生。ATG4C基因的表达和功能与多种疾病的发生和发展密切相关,包括KBD、CD、胶质瘤、心肌I/R损伤、EOC和TB。此外,ATG4C基因的表达和功能还受到多种因素的调节,包括EGCG、血清和miR-142-3p等。ATG4C基因的研究有助于深入理解自噬和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wu, C, Wen, Y, Guo, X, Deng, H-W, Zhang, F. 2016. Genetic association, mRNA and protein expression analysis identify ATG4C as a susceptibility gene for Kashin-Beck disease. In Osteoarthritis and cartilage, 25, 281-286. doi:10.1016/j.joca.2016.09.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27742532/
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