Laptm5,全称为Lysosomal Protein Transmembrane 5,是一种定位在溶酶体上的跨膜蛋白。它主要在造血细胞中表达,并在细胞内蛋白质的转运、溶酶体稳定性的维持以及自噬激活等方面发挥重要作用。Laptm5蛋白包含五个跨膜结构域、三个PY结构域和一个UIM结构域,这些结构域可以与多种底物相互作用,介导蛋白质从高尔基体到溶酶体的转运,参与细胞内底物的运输和溶酶体稳定性的调节。Laptm5的过表达可以诱导溶酶体细胞死亡,但其蛋白的完整性对于维持溶酶体稳定性是必要的。此外,Laptm5在疾病过程中参与自噬的激活,并与免疫和炎症的调节密切相关。
在肝癌中,Laptm5的表达与肝癌细胞对药物lenvatinib的耐药性有关。研究发现,通过CRISPR筛选技术,可以确定Laptm5是导致肝癌细胞对lenvatinib耐药的关键基因。这表明,Laptm5的表达可能参与了肝癌细胞对lenvatinib耐药的机制,为肝癌的治疗提供了新的思路[1]。
在慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)中,Laptm5的表达与M2巨噬细胞密切相关。研究发现,CRSwNP的发生发展与巨噬细胞的浸润密切相关,尤其是M2巨噬细胞。通过基因表达分析,发现Laptm5是M2巨噬细胞相关的基因之一,可能在CRSwNP的发生发展中发挥重要作用[2]。
在B细胞淋巴瘤中,c-Myc可以抑制Laptm5的表达。c-Myc是一种原癌基因,参与多种B细胞淋巴瘤的发生发展。研究发现,c-Myc可以转录抑制Laptm5的表达,并促进miR-17-3p的表达,进而抑制Laptm5蛋白的合成。这表明,c-Myc可以通过转录和转录后修饰的方式抑制Laptm5的表达,促进淋巴瘤细胞的生长和进展[3]。
在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)中,Laptm5的表达与免疫反应相关。研究发现,NASH的发生发展与免疫反应密切相关,而Laptm5的表达与免疫反应相关。通过基因表达分析,发现Laptm5是NASH相关的免疫反应基因之一,可能在NASH的发生发展中发挥重要作用[4]。
在肺癌中,Laptm5的表达与溶酶体膜完整性有关。研究发现,Laptm5的表达可以维持溶酶体膜的完整性,抑制细胞凋亡。通过研究发现,LCDR可以结合hnRNP K来稳定LAPTM5的mRNA,从而维持溶酶体膜的完整性,抑制细胞凋亡。这表明,LCDR/hnRNP K/LAPTM5轴可能成为肺癌治疗的潜在靶点[5]。
在HIV-1感染中,Laptm5可以抑制病毒的感染。研究发现,LAPTM5可以将HIV-1的包膜糖蛋白转运到溶酶体进行降解,从而抑制病毒的感染。Vpr蛋白可以克服LAPTM5的限制作用,促进HIV-1在巨噬细胞中的感染[6]。
在淋巴瘤中,Laptm5的表达与B细胞受体的稳定性有关。研究发现,糖皮质激素可以抑制B细胞受体的信号通路,从而抑制淋巴瘤的发生发展。糖皮质激素可以诱导糖皮质激素受体(GR)直接激活LAPTM5的表达,从而抑制B细胞受体的稳定性[7]。
在血管平滑肌细胞中,Laptm5的表达与动脉粥样硬化斑块的稳定性有关。研究发现,CTH-H2S可以激活TFEB,进而促进LAPTM5的表达,从而促进血管平滑肌细胞的自噬,抑制细胞凋亡,提高动脉粥样硬化斑块的稳定性[8]。
在成骨细胞中,Laptm5的表达与RANKL的转运有关。研究发现,RUNX2可以转录激活LAPTM5的表达,从而促进RANKL的转运,进而促进破骨细胞的分化[9]。
综上所述,Laptm5是一种重要的溶酶体蛋白,参与多种生物学过程,包括细胞内蛋白质的转运、溶酶体稳定性的维持、自噬激活、免疫和炎症的调节等。Laptm5在多种疾病中发挥重要作用,包括肝癌、慢性鼻窦炎伴鼻息肉、B细胞淋巴瘤、非酒精性脂肪性肝炎、肺癌、HIV-1感染、动脉粥样硬化、成骨细胞分化等。Laptm5的研究有助于深入理解溶酶体功能的生物学机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Pan, Jiaomeng, Zhang, Mao, Dong, Liangqing, Fan, Jia, Gao, Qiang. 2022. Genome-Scale CRISPR screen identifies LAPTM5 driving lenvatinib resistance in hepatocellular carcinoma. In Autophagy, 19, 1184-1198. doi:10.1080/15548627.2022.2117893. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36037300/
2. Zhu, Ying, Sun, Xiwen, Tan, Shaolin, Lin, Hai, Zhang, Weitian. 2022. M2 macrophage-related gene signature in chronic rhinosinusitis with nasal polyps. In Frontiers in immunology, 13, 1047930. doi:10.3389/fimmu.2022.1047930. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36466903/
3. Zhang, Yanqing, Zhang, Xin, Zhang, Yi, Deng, Bin, Yu, Duonan. 2023. c-Myc inhibits LAPTM5 expression in B-cell lymphomas. In Annals of hematology, 102, 3499-3513. doi:10.1007/s00277-023-05434-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37713124/
4. Zhang, Jun-Jie, Shen, Yan, Chen, Xiao-Yuan, Zhang, Jie, Xu, Fei. 2023. Integrative network-based analysis on multiple Gene Expression Omnibus datasets identifies novel immune molecular markers implicated in non-alcoholic steatohepatitis. In Frontiers in endocrinology, 14, 1115890. doi:10.3389/fendo.2023.1115890. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37008925/
5. Yang, Xiwang, Wen, Ya, Liu, Shaomin, Xu, Xiaoding, Gao, Shan. . LCDR regulates the integrity of lysosomal membrane by hnRNP K-stabilized LAPTM5 transcript and promotes cell survival. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119, . doi:10.1073/pnas.2110428119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35091468/
6. Zhao, Li, Wang, Shumei, Xu, Meng, Shang, Hong, Liang, Guoxin. 2021. Vpr counteracts the restriction of LAPTM5 to promote HIV-1 infection in macrophages. In Nature communications, 12, 3691. doi:10.1038/s41467-021-24087-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34140527/
7. Choi, Jaewoo, Ceribelli, Michele, Phelan, James D, Thomas, Craig J, Staudt, Louis M. 2024. Molecular targets of glucocorticoids that elucidate their therapeutic efficacy in aggressive lymphomas. In Cancer cell, 42, 833-849.e12. doi:10.1016/j.ccell.2024.04.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38701792/
8. Chen, Zhenzhen, Ouyang, Chenxi, Zhang, Haizeng, Cai, Jun, Geng, Bin. 2022. Vascular smooth muscle cell-derived hydrogen sulfide promotes atherosclerotic plaque stability via TFEB (transcription factor EB)-mediated autophagy. In Autophagy, 18, 2270-2287. doi:10.1080/15548627.2022.2026097. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35090378/
9. Geng, Yuan-Ming, Liu, Cheng-Xia, Lu, Wei-Ying, Xu, Ping-Ping, Shen, Xiao-Qing. 2019. LAPTM5 is transactivated by RUNX2 and involved in RANKL trafficking in osteoblastic cells. In Molecular medicine reports, 20, 4193-4201. doi:10.3892/mmr.2019.10688. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31545469/