基因Nsg1,也称为Neuronal Vesicle Trafficking Associated 1或NEEP21,是一种神经元特异性基因家族成员。Nsg1编码一个21kDa的细胞内蛋白,主要在神经细胞中表达,并在神经元功能中发挥重要作用。Nsg1作为一种重要的内质网(ER)相关的降解(ERAD)蛋白,参与调节内质网相关的蛋白质降解过程,影响细胞内蛋白质稳态和功能。Nsg1在神经元发育和功能中发挥重要作用,参与调节神经元突触传递、突触可塑性和神经元存活。Nsg1还参与调节内吞作用和膜蛋白运输,影响神经元信号传导和细胞内物质运输。此外,Nsg1在多种神经系统疾病中发挥重要作用,包括阿尔茨海默病和额颞叶痴呆。
根据参考文献,Nsg1在神经元中与sortilin相互作用,通过金属蛋白酶依赖性机制促进sortilin细胞外域的脱落,进而影响progranulin的摄取和细胞表面sortilin的表达。这为sortilin外域脱落提供了一种新的调节机制,可能对脑特异性sortilin调节和sortilin相关病理的发生发展具有重要意义[1]。Nsg1在神经元功能中也发挥着重要作用。Nsg1缺陷的小鼠表现出运动协调能力下降、焦虑行为增加和昼夜节律活性增强。这些发现表明Nsg1在维持神经元正常功能方面发挥着重要作用,可能通过调节内吞作用和膜蛋白运输影响神经元信号传导和细胞内物质运输[2]。Nsg1和Nsg2是神经元特异性内质网相关蛋白,参与调节内吞作用和膜蛋白运输。Nsg1和Nsg2在内质网和晚期内吞体中快速运输,而不是驻留在内质网或晚期内吞体中。这表明Nsg1和Nsg2可能在神经元内吞作用和膜蛋白运输中发挥着重要作用,并且可能通过快速运输和降解来调节内吞体蛋白的稳态[3]。Nsg1在食管鳞状细胞癌(ESCC)中异常表达,通过激活ERK信号通路促进ESCC细胞的EMT过程,进而影响ESCC的发生和发展。这表明Nsg1可能是一种新的ESCC治疗靶点,通过调节ERK信号通路影响ESCC细胞增殖、迁移和侵袭[4]。Nsg1在乳腺癌中也发挥着重要作用。Nsg1在早期乳腺癌患者中高度表达,与乳腺癌的良好预后相关。Nsg1参与调节乳腺癌中的T细胞受体复合物,并与CD8 T细胞在乳腺癌免疫微环境中相关,可能诱导巨噬细胞的M1极化。这表明Nsg1可能是一种新的乳腺癌治疗靶点,通过调节乳腺癌免疫微环境影响乳腺癌的发生和发展[5]。
Nsg1在多种细胞和生物过程中发挥着重要作用,包括神经元功能、内吞作用和膜蛋白运输、蛋白质降解和癌症发生。Nsg1的研究有助于深入理解神经元功能和癌症发生机制,为神经系统疾病和癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Overby, Malene, Serrano-Rodriguez, Antonio, Dadras, Somayeh, Weick, Jason Porter, Müller, Heidi Kaastrup. 2023. Neuron-specific gene NSG1 binds to and positively regulates sortilin ectodomain shedding via a metalloproteinase-dependent mechanism. In The Journal of biological chemistry, 299, 105446. doi:10.1016/j.jbc.2023.105446. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37949230/
2. Austin, Roman, Chander, Praveen, Zimmerman, Amber J, Müller, Heidi Kaastrup, Weick, Jason P. 2022. Global loss of Neuron-specific gene 1 causes alterations in motor coordination, increased anxiety, and diurnal hyperactivity in male mice. In Genes, brain, and behavior, 21, e12816. doi:10.1111/gbb.12816. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35577358/
3. Yap, Chan Choo, Digilio, Laura, McMahon, Lloyd, Winckler, Bettina. 2017. The endosomal neuronal proteins Nsg1/NEEP21 and Nsg2/P19 are itinerant, not resident proteins of dendritic endosomes. In Scientific reports, 7, 10481. doi:10.1038/s41598-017-07667-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28874679/
4. Lin, Xiaoqing, Tu, Mingshu, Zhang, Yi, Zhang, Zhenlong, Huang, Yi. 2022. Aberrant NSG1 Expression Promotes Esophageal Squamous Cell Carcinoma Cell EMT by the Activation of ERK Signaling Pathway. In Digestive diseases and sciences, 68, 1847-1857. doi:10.1007/s10620-022-07748-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36396779/
5. Zhang, Haoyun, Li, Ying, Wang, Ran, Hu, Xindan, Wang, Zai. 2024. Neuron-Specific Gene Family Member 1 is a Potential New Therapeutic Target Associated with Immune Cell Infiltration for Breast Cancer. In Breast cancer (Dove Medical Press), 16, 769-783. doi:10.2147/BCTT.S483757. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39564093/