基因ACCS,也称为1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶(1-Aminocyclopropane-1-carboxylate synthase),是一种在植物中广泛存在的酶,催化S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转化为1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的过程,这一过程是乙烯生物合成中的限速步骤。乙烯是一种重要的植物激素,参与调节植物的生长发育、开花、成熟和衰老等过程。然而,在人类基因组中发现的ACCS基因,其功能和作用机制与植物中的ACCS有所不同。
研究发现,人类ACCS基因编码的蛋白质并不具备典型的ACCS酶活性,其真正的功能尚不明确。通过生物化学分析,研究者发现人类ACCS蛋白具有半胱氨酸结合的亚砜β-裂解酶活性,这是一种与ACCS在非种子植物中发现的活性相似的功能。这种活性在人类ACCS蛋白中的发现是出乎意料的,但也在一定程度上揭示了人类ACCS基因的功能[2]。
在肿瘤研究中,ACCS基因的表达和功能也引起了关注。例如,在腺样囊性癌(ACC)中,研究者发现ACCS基因的表达与肿瘤的发生发展相关。ACC是一种常见的唾液腺恶性肿瘤,其临床行为具有异质性,目前尚无标准的全身治疗方法。通过蛋白质基因组分析,研究者发现ACC肿瘤可以分为两个分子亚型:ACC-I和ACC-II。其中,ACC-I亚型具有MYC基因和MYC靶基因的强上调,NOTCH激活突变的富集,以及预后较差等特点;而ACC-II亚型则表现出TP63基因和受体酪氨酸激酶(AXL、MET和EGFR)的上调,以及相对较轻的临床病程。TP63和MYC基因的表达水平可以用来区分ACC的亚型,为临床治疗决策提供指导[1]。
此外,研究发现ACCS基因的表达与杯状细胞死亡相关。杯状细胞死亡是一种新的细胞死亡模式,依赖于线粒体呼吸和蛋白质脂酰化。在肾上腺皮质癌(ACC)中,研究者发现杯状细胞死亡相关基因的表达与肿瘤的发生发展相关。通过分析杯状细胞死亡相关基因的表达模式和功能富集,研究者构建了一个与ACC预后相关的风险评分模型,并发现CDKN2A和FDX1基因是ACC患者的独立预后预测因子[3]。
综上所述,ACCS基因在植物和人类中具有不同的功能和作用机制。在肿瘤研究中,ACCS基因的表达和功能与肿瘤的发生发展相关,可能成为新的治疗靶点和预后预测因子。然而,ACCS基因在肿瘤发生发展中的具体作用机制仍需进一步研究。
参考文献:
1. Ferrarotto, Renata, Mitani, Yoshitsugu, McGrail, Daniel J, Heymach, John V, El-Naggar, Adel K. 2020. Proteogenomic Analysis of Salivary Adenoid Cystic Carcinomas Defines Molecular Subtypes and Identifies Therapeutic Targets. In Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research, 27, 852-864. doi:10.1158/1078-0432.CCR-20-1192. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33172898/
2. Gao, Jinmin, Xu, Yueqi, Yeh, Christopher, Zou, Yike, Hai, Yang. 2025. Cysteine S-conjugate sulfoxide β-lyase activity for human ACCS. In The FEBS journal, , . doi:10.1111/febs.17419. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39876065/
3. Gao, Wenjun, He, Xiaoyan, Huangfu, Qi, Wei, Jingchao, Wang, Bohan. 2023. A novel cuproptosis-related prognostic gene signature in adrenocortical carcinoma. In Journal of clinical laboratory analysis, 37, e24981. doi:10.1002/jcla.24981. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37997497/