基因RelA,也称为RelA/p65,是核因子κB(NF-κB)信号通路中的一个关键成员。NF-κB信号通路在细胞存活、炎症反应、免疫应答和肿瘤发生等多种生物学过程中发挥着重要作用。RelA/p65蛋白与另一个NF-κB亚基p50形成异源二聚体,共同参与调控基因的表达。RelA/p65蛋白的激活通常需要IκB激酶(IKK)的磷酸化作用,导致IκB的降解和NF-κB二聚体的核转位,从而启动基因的转录。
在Alzheimer's disease(AD)的研究中,RelA/p65基因的表达和功能受到了关注。参考文献1指出,在AD的周围免疫系统中,RelA/p65基因的表达发生了改变,这可能是由于表观遗传调控的异常。研究发现在CD8 T细胞中,RelA/p65基因启动子与CXC趋化因子受体3(CXCR3)基因启动子共同存在一个顺式调节DNA元件。在单核细胞中,RelA/p65基因的一个新结合位点被识别,它位于核因子κB亚基2(NFKB2)基因的开放染色质区域附近。此外,研究发现apolipoprotein E(APOE)基因型与单核细胞中的表观遗传改变有关。这些发现揭示了AD周围免疫系统中表观遗传调控和遗传风险因素之间的复杂关系[1]。
在细菌中,RelA基因编码一种核苷酸合成酶,负责合成鸟苷酸3',5'-二磷酸(ppGpp),这是细菌在营养匮乏条件下的一种信号分子。参考文献2描述了从Bacillus stearothermophilus中分离出的RelA基因的克隆和测序。研究发现在Bacillus subtilis中,RelA基因的突变会导致生长缺陷,而Bacillus stearothermophilus中的RelA基因可以互补这些缺陷。RelA基因的表达受氨基酸饥饿和碳饥饿的调控,表明RelA基因在细菌的胁迫响应中发挥着重要作用[2]。
RelA基因在细菌的致病性中也扮演着重要角色。参考文献3研究了Legionella pneumophila中RelA基因的功能。研究发现RelA基因的缺失会导致ppGpp水平的降低,并影响色素的产生和鞭毛基因的表达。然而,RelA基因对于Legionella pneumophila在巨噬细胞和原生动物宿主中的生长并不是必需的。这些结果表明RelA基因在细菌的致病性中发挥着一定的作用,但并非所有致病过程都依赖于RelA基因的表达[3]。
在哺乳动物中,RelA/p65基因的表达和功能也与多种疾病的发生和发展密切相关。参考文献4报道了RNA解旋酶p68在调节RelA/p65基因表达中的作用。研究发现p68可以与β-catenin结合,并激活Wnt/β-catenin信号通路,从而促进RelA/p65基因的表达和NF-κB信号通路的激活,进而推动结肠癌的发生[4]。
在骨关节炎(OA)的研究中,RelA/p65基因的表达和功能也受到了关注。参考文献5研究了OA关节软骨中与免疫细胞浸润相关的自噬相关基因(ARGs)。研究发现RelA/p65基因的表达在OA关节软骨中显著下调,并与免疫细胞的浸润相关。这表明RelA/p65基因可能参与了OA的免疫调节过程,但具体的机制需要进一步的研究来阐明[5]。
综上所述,RelA/p65基因在细胞存活、炎症反应、免疫应答和肿瘤发生等多种生物学过程中发挥着重要作用。RelA/p65基因的表达和功能受到多种因素的调控,包括表观遗传调控、信号通路和细胞环境等。研究RelA/p65基因在疾病发生和发展中的作用有助于深入理解相关疾病的分子机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Ramakrishnan, Abhirami, Piehl, Natalie, Simonton, Brooke, van Olst, Lynn, Gate, David. 2024. Epigenetic dysregulation in Alzheimer's disease peripheral immunity. In Neuron, 112, 1235-1248.e5. doi:10.1016/j.neuron.2024.01.013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38340719/
2. Wendrich, T M, Beckering, C L, Marahiel, M A. . Characterization of the relA/spoT gene from Bacillus stearothermophilus. In FEMS microbiology letters, 190, 195-201. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11034279/
3. Zusman, Tal, Gal-Mor, Ohad, Segal, Gil. . Characterization of a Legionella pneumophila relA insertion mutant and toles of RelA and RpoS in virulence gene expression. In Journal of bacteriology, 184, 67-75. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11741845/
4. Khare, Veenita, Tabassum, Shaheda, Chatterjee, Uttara, Chatterjee, Sandip, Ghosh, Mrinal K. 2019. RNA helicase p68 deploys β-catenin in regulating RelA/p65 gene expression: implications in colon cancer. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 38, 330. doi:10.1186/s13046-019-1304-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31351496/
5. Qin, Jun, Zhang, Jin, Wu, Jian-Jun, Zhao, Jin-Min, Lan, Ni-Han. 2023. Identification of autophagy-related genes in osteoarthritis articular cartilage and their roles in immune infiltration. In Frontiers in immunology, 14, 1263988. doi:10.3389/fimmu.2023.1263988. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38090564/