MICAL3,全称为Microtubule-associated monooxygenase, calponin, and LIM domain containing 3 gene,是一种在细胞分裂过程中发挥重要作用的蛋白质。它属于MICAL蛋白家族,该家族成员均为氧化还原酶,能够催化F-actin的解聚,从而参与细胞骨架的重塑。此外,MICAL3还与多种蛋白质相互作用,参与细胞膜运输等过程。
在细胞分裂过程中,MICAL3通过与中央纺锤丝的组成成分MKLP1相互作用,被招募到中央纺锤丝和中部体,从而组织中部体相关的蛋白质复合物。中部体是锚定内陷的分裂沟并引导细胞分裂机器组装的结构。MICAL3的敲除会导致细胞分裂失败频率增加和分裂延迟,这表明MICAL3在细胞分裂过程中发挥着关键作用[1]。
除了在细胞分裂中的作用外,MICAL3还与多种疾病相关。例如,在多发性硬化症(MS)中,MICAL3的表达水平上调,这表明MICAL3可能参与了MS的发病机制[2]。此外,MICAL3的基因多态性与骨关节炎(OA)的易感性相关[3]。在肺动脉高压(PHT)中,MICAL3的表达水平也受到影响,这表明MICAL3可能参与了PHT的发病机制[4]。
MICAL3还与癌症的发生和发展相关。例如,在乳腺癌中,MICAL3的表达水平上调,并且与不良预后相关[5]。MICAL3通过诱导对称细胞分裂来促进乳腺癌干细胞样细胞的扩增,从而促进肿瘤的发生和发展[5]。此外,MICAL3还与阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)等神经退行性疾病相关[6]。
综上所述,MICAL3是一种在细胞分裂过程中发挥重要作用的蛋白质,参与细胞骨架的重塑和细胞膜运输等过程。MICAL3还与多种疾病相关,包括多发性硬化症、骨关节炎、肺动脉高压、乳腺癌、阿尔茨海默病和帕金森病等。因此,深入研究MICAL3的功能和作用机制,对于理解这些疾病的发病机制和寻找新的治疗靶点具有重要意义。
参考文献:
1. Liu, Qingyang, Liu, Fan, Yu, Ka Lou, Heck, Albert J R, Akhmanova, Anna. 2016. MICAL3 Flavoprotein Monooxygenase Forms a Complex with Centralspindlin and Regulates Cytokinesis. In The Journal of biological chemistry, 291, 20617-29. doi:10.1074/jbc.M116.748186. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27528609/
2. Consiglio, Arianna, Nuzziello, Nicoletta, Liguori, Maria. . Dysregulation of Gene Expressions in Multiple Sclerosis: TNFSF13B and Other Candidate Genes. In Journal of integrative neuroscience, 22, 4. doi:10.31083/j.jin2201004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36722235/
3. Ratnayake, Madhushika, Reynard, Louise N, Raine, Emma V A, Santibanez-Koref, Mauro, Loughlin, John. 2012. Allelic expression analysis of the osteoarthritis susceptibility locus that maps to MICAL3. In BMC medical genetics, 13, 12. doi:10.1186/1471-2350-13-12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22385522/
4. Li, Chen, Gonsalves, Caryn S, Eiymo Mwa Mpollo, Marthe-Sandrine, Tahara, Stanley M, Kalra, Vijay K. 2014. MicroRNA 648 Targets ET-1 mRNA and is cotranscriptionally regulated with MICAL3 by PAX5. In Molecular and cellular biology, 35, 514-28. doi:10.1128/MCB.01199-14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25403488/
5. Tominaga, Kana, Minato, Hiroshi, Murayama, Takahiko, Tojo, Arinobu, Gotoh, Noriko. 2018. Semaphorin signaling via MICAL3 induces symmetric cell division to expand breast cancer stem-like cells. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116, 625-630. doi:10.1073/pnas.1806851116. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30587593/
6. Nazeen, Sumaiya, Wang, Xinyuan, Zielinski, Dina, Sunyaev, Shamil R, Khurana, Vikram. 2024. Deep sequencing of proteotoxicity modifier genes uncovers a Presenilin-2/beta-amyloid-actin genetic risk module shared among alpha-synucleinopathies. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.03.03.583145. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38496508/