ATG4C,也称为自噬相关4C半胱氨酸蛋白酶,是自噬相关基因家族(ATGs)的一个成员。自噬是一种高度保守的细胞内降解途径,负责回收和降解细胞内受损的细胞器和蛋白质。ATG4C在自噬过程中扮演着关键角色,主要负责切割前体形式的LC3(LC3-I)并将其转化为LC3-II,这是自噬小体形成的关键步骤。此外,ATG4C还参与LC3-II的去脂化,使其能够与自噬底物结合并形成自噬体。
ATG4C在多种疾病的发生和发展中发挥着重要作用。例如,研究表明,ATG4C在Kashin-Beck病(KBD)的发生中具有易感基因的作用。在一项研究中,通过对1026名受试者(559名KBD患者和467名健康对照)进行遗传关联分析,发现ATG4C基因的四个单核苷酸多态性(SNPs)与KBD的发生显著相关[1]。此外,ATG4C在KBD患者的软骨细胞中的mRNA和蛋白质表达水平显著低于正常软骨细胞,这表明ATG4C可能通过影响自噬过程参与KBD的发病机制。
ATG4C还与克罗恩病(CD)的发生相关。在一项大规模测序研究中,通过对超过30,000名CD患者和80,000名对照人群的测序数据分析,发现ATG4C基因与CD的发生显著相关[2]。此外,ATG4C的表达水平与CD的病理过程密切相关,包括固有免疫和适应性免疫细胞的作用以及自噬的调节。
除了与KBD和CD相关外,ATG4C还与心肌缺血再灌注损伤、胶质瘤、卵巢癌等疾病的发生和发展相关。例如,研究表明,ATG4C的表达水平与胶质瘤的预后相关,ATG4C的表达水平越高,患者的总生存期越短[3]。此外,ATG4C的表达水平还与卵巢癌的预后相关,ATG4C的表达水平越高,患者的总生存期越短[4]。这些研究结果表明,ATG4C可能作为潜在的治疗靶点,为相关疾病的治疗提供新的思路和策略。
综上所述,ATG4C是一种重要的自噬相关基因,参与调控自噬过程,并在多种疾病的发生和发展中发挥着重要作用。ATG4C的研究有助于深入理解自噬的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wu, C, Wen, Y, Guo, X, Deng, H-W, Zhang, F. 2016. Genetic association, mRNA and protein expression analysis identify ATG4C as a susceptibility gene for Kashin-Beck disease. In Osteoarthritis and cartilage, 25, 281-286. doi:10.1016/j.joca.2016.09.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27742532/
2. Sazonovs, Aleksejs, Stevens, Christine R, Venkataraman, Guhan R, Anderson, Carl A, Daly, Mark J. 2022. Large-scale sequencing identifies multiple genes and rare variants associated with Crohn's disease susceptibility. In Nature genetics, 54, 1275-1283. doi:10.1038/s41588-022-01156-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36038634/
3. Wen, Zhi-Peng, Zeng, Wen-Jing, Chen, Yan-Hong, Xiao, Jian, Chen, Xiao-Ping. 2019. Knockdown ATG4C inhibits gliomas progression and promotes temozolomide chemosensitivity by suppressing autophagic flux. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 38, 298. doi:10.1186/s13046-019-1287-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31291988/
4. Zeng, Yuyang, Chen, Mengxi, Ganesh, Sridha, Hu, Shunze, Chen, Honglei. 2020. Clinicopathological and prognostic significance of caveolin-1 and ATG4C expression in the epithelial ovarian cancer. In PloS one, 15, e0232235. doi:10.1371/journal.pone.0232235. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32401768/