Stmp1,即短跨膜蛋白1,是一种位于线粒体内膜的微肽。它是一种低分子量的蛋白质,具有一个N端信号肽和一个跨膜结构域。Stmp1在细胞增殖、分化、凋亡和能量代谢等生物学过程中发挥着重要作用。
Stmp1在多种癌症类型中表达上调,并且与肝细胞癌的转移和复发相关。研究发现,Stmp1通过增加dynamin相关蛋白1(DRP1)的活性来促进线粒体分裂,进而增强肿瘤细胞的迁移能力。在体内实验中,沉默Stmp1的表达可以抑制肿瘤的转移。而过表达Stmp1则导致线粒体向细胞前端重分布,并增强细胞伪足的形成。此外,Stmp1还与肌球蛋白重链9(MYH9)相互作用,沉默MYH9的表达可以抑制Stmp1诱导的DRP1激活、线粒体分裂和细胞迁移[1]。
Stmp1还可以通过增强线粒体复合物IV的活性来促进细胞周期的G1/S转换。研究发现,Stmp1在多种恶性肿瘤中表达上调,并且与肝细胞癌患者的无病生存期缩短相关。Stmp1的过表达可以加速细胞增殖和克隆形成,促进肿瘤生长。机制研究发现,Stmp1可以增加CCNE2、CDK2和E2F1的mRNA和蛋白水平。Stmp1与线粒体复合物IV相互作用,并增强其活性。使用线粒体复合物IV抑制剂处理后,可以显著抑制Stmp1对细胞增殖和细胞周期相关蛋白表达的影响[2]。
Stmp1在植物中也发挥着重要作用。研究发现,Stmp1是芸苔家族特有的分泌肽家族成员之一,具有促进植物生长和防御病原体的功能。Stmp1主要定位于细胞外区室,但也存在于细胞内膜系统中,包括内质网和高尔基体。Stmp1的表达可以抑制芸苔属植物的根系生长,并具有抗细菌活性[3]。
此外,Stmp1的表达与Paget's骨病相关。Paget's骨病是一种以骨重塑异常为特征的骨病,其特征是骨吸收增加。研究发现,Stmp1基因的表达与Paget's骨病相关,表明Stmp1可能在Paget's骨病的发病机制中发挥作用[4]。
Stmp1作为一种新型的线粒体跨膜蛋白,其功能和作用机制仍在不断研究中。已有的研究表明,Stmp1在细胞增殖、分化、凋亡和能量代谢等生物学过程中发挥着重要作用,并且与多种疾病的发生发展相关。进一步研究Stmp1的功能和作用机制,有助于深入理解线粒体生物学和疾病发生机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
综上所述,Stmp1是一种位于线粒体内膜的微肽,参与调控线粒体分裂、细胞周期、细胞增殖和分化等生物学过程。Stmp1在多种疾病中发挥重要作用,包括癌症、Paget's骨病和植物生长和防御。进一步研究Stmp1的功能和作用机制,有助于深入理解线粒体生物学和疾病发生机制,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. Xie, Chen, Wang, Feng-Yi, Sang, Ye, Zhuang, Shi-Mei, Fang, Jian-Hong. . Mitochondrial Micropeptide STMP1 Enhances Mitochondrial Fission to Promote Tumor Metastasis. In Cancer research, 82, 2431-2443. doi:10.1158/0008-5472.CAN-21-3910. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35544764/
2. Sang, Ye, Liu, Jin-Yu, Wang, Feng-Yi, Zhuang, Shi-Mei, Zhu, Ying. 2022. Mitochondrial micropeptide STMP1 promotes G1/S transition by enhancing mitochondrial complex IV activity. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 30, 2844-2855. doi:10.1016/j.ymthe.2022.04.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35450818/
3. Yu, Zipeng, Xu, Yang, Zhu, Lifei, Zhang, Shizhong, Zheng, Chengchao. 2019. The Brassicaceae-specific secreted peptides, STMPs, function in plant growth and pathogen defense. In Journal of integrative plant biology, 62, 403-420. doi:10.1111/jipb.12817. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31001913/
4. Mullin, Benjamin H, Zhu, Kun, Brown, Suzanne J, Walsh, John P, Wilson, Scott G. 2019. Genetic regulatory mechanisms in human osteoclasts suggest a role for the STMP1 and DCSTAMP genes in Paget's disease of bone. In Scientific reports, 9, 1052. doi:10.1038/s41598-018-37609-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30705363/