Parp12-KO 基因敲除小鼠

PARP12，全称为Poly(ADP-ribose) polymerase 12，是一种单ADP核糖转移酶，属于ADP-核糖转移酶（ARTs）家族。ARTs家族成员催化从NAD+向蛋白质或核酸底物转移ADP-核糖，这种修饰可以调节蛋白质的活性、定位和稳定性。PARP12作为ARTs家族的一员，其功能尚未完全阐明，但研究表明，它是一种干扰素诱导基因（ISG），在细胞防御病毒感染中发挥作用。PARP12的表达蛋白具有至少两个不同的亚细胞定位和相关的功能。在细胞受到氧化应激时，PARP12会被招募到应激颗粒（SGs），这些颗粒是mRNA翻译暂停的已知位点。PARP12通过阻断mRNA翻译来抑制蛋白质合成，这一功能可能与其与翻译机制的相互作用有关。此外，PARP12还与p62/SQSTM1结合，这是一种参与先天信号传导和自噬的适配蛋白。PARP12与p62/SQSTM1的关联与NF-κB信号传导的增加相关，这表明PARP12在炎症中发挥作用[1]。

PARP12在生殖细胞成熟中也发挥着重要作用。在卵母细胞的减数分裂成熟过程中，PARP12表达量较高。在卵母细胞的各个阶段，PARP12主要分布在细胞质中。有趣的是，在减数分裂I（MI）和减数分裂II（MII）阶段，PARP12在纺锤体极附近形成颗粒状聚集。PARP12的缺失会导致小鼠卵母细胞中纺锤体组织异常和染色体错位。PARP12敲低卵母细胞中染色体非整倍体的频率显著增加。重要的是，PARP12敲低会触发纺锤体组装检查点的激活，如PARP12-KD MI卵母细胞中活性BUBR1所示。此外，PARP12-KD MI卵母细胞中的F-肌动蛋白显著减弱，这可能会影响非对称分裂过程。转录组分析表明，PARP12缺失会破坏转录组稳态。这些结果表明，PARP12对于小鼠卵母细胞的减数分裂成熟至关重要[2]。

PARP12与年龄相关性黄斑变性（AMD）的发生发展也有关联。一项研究通过视网膜转录组和表达数量性状位点（eQTL）分析，发现PARP12是AMD的一个潜在靶基因。这项研究扩展了AMD的遗传景观，并建立了Eye Genotype Expression（EyeGEx）数据库，作为对多因素眼部特征进行GWAS后解释的资源[3]。

PARP12在抗病毒免疫中也起着重要作用。研究发现，PARP12能够抑制冠状病毒的复制。在PARP12缺陷的小鼠中，冠状病毒的复制和疾病发生增加。这表明PARP12是一种关键的抗病毒反应介质，能够抑制冠状病毒的复制。然而，PARP12的缺失并不能完全恢复Mac1突变病毒在所有细胞或组织类型中的复制或发病机制，这表明还有其他PARPs或先天免疫因素参与了冠状病毒感染的抗病毒反应[4]。

此外，PARP12与寨卡病毒（ZIKV）感染也有关联。研究发现，PARP12通过ADP-核糖化ZIKV的非结构蛋白NS1和NS3，触发其蛋白酶体介导的降解，从而抑制ZIKV的复制。PARP12在ZIKV感染中发挥的抗病毒活性进一步表明了其在抗病毒免疫中的重要作用[5]。

综上所述，PARP12是一种多功能的蛋白质，在细胞防御病毒感染、生殖细胞成熟和疾病发生发展中发挥着重要作用。PARP12的研究有助于深入理解其在这些生物学过程中的作用机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。