GSTO1,即谷胱甘肽S转移酶ω-1,是谷胱甘肽S转移酶家族中的一个成员。谷胱甘肽S转移酶是一类在细胞内参与解毒和抗氧化反应的酶,它们能够催化谷胱甘肽与多种亲电子化合物的结合,从而保护细胞免受氧化应激的损害。GSTO1在多种细胞类型中都有表达,特别是在肝脏和肾脏中,这两个器官是体内主要的解毒器官。GSTO1的活性位点含有半胱氨酸32(C32),这是其催化反应的关键部分。
GSTO1在多种疾病的发生发展中起着重要作用。例如,在多囊卵巢综合征(PCOS)中,GSTO1的A140D基因多态性与PCOS的风险增加相关。在一项针对伊朗女性的研究中,DD基因型和D等位基因与PCOS的患病风险分别增加了2.17倍和1.5倍[1]。此外,GSTO1的A140D基因多态性也被发现与乳腺癌风险增加相关。在一项针对伊朗人群的研究中,GSTO1 A140D基因多态性与乳腺癌的风险呈正相关[3]。此外,GSTO1的表达水平还与肺癌患者对表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)的耐药性有关。GSTO1的表达上调导致EGFR-TKIs耐药性和肿瘤转移增加[2]。在结肠癌中,GSTO1通过与肿瘤坏死因子α诱导蛋白3/锌指蛋白A20(TNFαIP3/A20)相互作用,介导药物耐药性[4]。
除了与癌症相关的疾病,GSTO1还与糖尿病和阿尔茨海默病(AD)有关。在糖尿病中,GSTO1的表达在糖尿病Goto-Kakizaki(GK)大鼠的胰岛细胞中上调。敲除GSTO1可以上调胰岛素转录并增加胰岛素含量,而过表达GSTO1则降低胰岛素含量[5]。这表明GSTO1可能通过调节胰岛素生物合成在维持血糖稳态中发挥作用。在AD中,GSTO1的E155del基因多态性与晚发性AD的风险增加相关[6]。GSTO1的E155del基因变异可能通过降低酶的稳定性来影响GSTO1的活性,从而增加AD的风险。
综上所述,GSTO1是一个重要的代谢酶,在多种疾病的发生发展中起着关键作用。GSTO1的基因多态性和表达水平与PCOS、乳腺癌、肺癌、结肠癌、糖尿病和AD等疾病的风险增加相关。这些发现为理解GSTO1在疾病发生发展中的作用提供了重要的线索,并为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点。
参考文献:
1. Miraghaee, Seyyed Shahram, Sohrabi, Maryam, Jalili, Cyrus, Bahrehmand, Fariborz. . Assessment of GSTO1 (A140D) and GSTO2 (N142D) Gene Polymorphisms in Iranian Women with Polycystic Ovarian Syndrome. In Reports of biochemistry & molecular biology, 9, 8-13. doi:10.29252/rbmb.9.1.8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32821746/
2. Shen, Ning-Xiang, Luo, Ming-Yu, Gu, Wei-Ming, Chen, Hong-Zhuan, Shen, Ying. 2024. GSTO1 aggravates EGFR-TKIs resistance and tumor metastasis via deglutathionylation of NPM1 in lung adenocarcinoma. In Oncogene, 43, 2504-2516. doi:10.1038/s41388-024-03096-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38969770/
3. Sharif, Mohammad Reza, Sharif, Alireza, Kheirkhah, Davood, Taghavi Ardakan, Mahsa, Soltani, Nika. 2017. Association of GSTO1 A140D and GSTO2 N142D Gene Variations with Breast Cancer Risk. In Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP, 18, 1723-1727. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28670895/
4. Paul, Souren, Bhardwaj, Monika, Kang, Sun Chul. 2022. GSTO1 confers drug resistance in HCT‑116 colon cancer cells through an interaction with TNFαIP3/A20. In International journal of oncology, 61, . doi:10.3892/ijo.2022.5426. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36129143/
5. Wang, Linlin, Lei, Lei, Xu, Tao, Wang, You. 2020. GSTO1 regulates insulin biosynthesis in pancreatic β cells. In Biochemical and biophysical research communications, 524, 936-942. doi:10.1016/j.bbrc.2020.01.151. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32057363/
6. Piacentini, Sara, Polimanti, Renato, Squitti, Rosanna, Manfellotto, Dario, Fuciarelli, Maria. 2011. GSTO1*E155del polymorphism associated with increased risk for late-onset Alzheimer's disease: association hypothesis for an uncommon genetic variant. In Neuroscience letters, 506, 203-7. doi:10.1016/j.neulet.2011.11.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22100662/