Trim35-KO 基因敲除小鼠

基因Trim35，也称为三联结构域包含蛋白35，是一种E3泛素连接酶，属于三联结构域（TRIM）蛋白家族。TRIM蛋白家族是一类具有高度保守结构的蛋白质，它们包含一个或两个B-Box结构域、一个卷曲螺旋结构域和一个C末端可变域。TRIM35蛋白在细胞生长、免疫反应和代谢中起着关键作用，并参与了多种生物学过程，包括肿瘤抑制、细胞凋亡、病毒感染和心脏重塑等。

在心脏重塑方面，TRIM35在心脏细胞中直接单泛素化组蛋白H2B的赖氨酸-120（K120）位点，这一表观遗传修饰足以促进染色质重塑，增加P53转录因子与其启动子靶标的可及性，并延长其转录的mRNA。在TRIM35过表达的心肌细胞中，P53转录活性增加足以引发心力衰竭，这些分子发现与非缺血性人类左心室扩张型心肌病样本中的情况一致。这些发现表明，TRIM35和K120Ub-组蛋白2B表观遗传修饰是心肌细胞的分子特征，可以共同预测扩张型心肌病的发病机制[1]。

在心脏重塑过程中，TRIM35在成纤维细胞中的作用也得到了研究。TRIM35表达在心脏成纤维细胞中主要上调，并对TGF-β1刺激做出响应。在心脏成纤维细胞中特异性删除TRIM35可以显著改善心脏纤维化和肥厚。TRIM35通过旁分泌信号诱导心肌细胞的肥厚生长。机制上，研究发现TRIM35与氨基酸转运蛋白SLC7A5相互作用，促进其泛素化和上调，从而增强氨基酸转运并激活mTORC1信号通路。此外，SLC7A5的过表达可以显著逆转由于条件性敲除TRIM35而减少的心脏纤维化和肥厚。这些发现揭示了成纤维细胞TRIM35在心脏重塑中的新作用，并阐明了SLC7A5介导的氨基酸转运和mTORC1激活的机制。这些结果为治疗心脏重塑提供了潜在的新型治疗靶点[2]。

TRIM35还在病毒感染中发挥重要作用。猪TRIM35（porTRIM35）是一种泛素E3连接酶，通过调节多种适配蛋白的泛素化来介导干扰素-β（IFN-β）的产生，在先天免疫信号通路中发挥作用。研究发现，猪TRIM35可以与猪TNF受体相关因子3（TRAF3）直接相互作用，并催化其Lys63连接的多泛素化，从而上调IFN-β的产生。在JEV感染的情况下，TRIM35的内源表达在mRNA水平上明显抑制，而TRIM35的外源表达可以显著提高JEV感染引起的IFN-β的表达，并降低ST细胞中的病毒滴度，表明TRIM35是JEV复制的负调节因子[3]。

人类腺病毒（HAdV）是一种普遍存在于人类人群中的病毒，构成全球呼吸道疾病的重要负担。TRIM35被发现可以抑制HAdV-C5早期基因转录、早期蛋白表达、基因组复制和感染性病毒后代产生。TRIM35通过与E1A相互作用并促进其K48连接的泛素化来降解E1A，从而抑制HAdV的复制。此外，K253和K285是TRIM35降解E1A的关键位点。构建了一种携带shTRIM35的溶瘤腺病毒，并在体内观察到其具有增强的溶瘤作用，为临床肿瘤治疗提供了新的思路[4]。

鱼类TRIM35在病毒感染中的作用也得到了研究。从橙点鲷中克隆了TRIM35基因（EcTRIM35），并研究了其在应对斑点叉尾𫚔神经坏死病毒（RGNNV）和新加坡鲷虹彩病毒（SGIV）感染中的作用。EcTRIM35编码一个456-氨基酸蛋白，在健康鲷鱼中，EcTRIM35的高表达水平可以在肝脏、脾脏和肠道中检测到。在GS细胞中感染RGNNV和SGIV后，随着感染时间的增加，EcTRIM35的转录显著上调。荧光显微镜下，EcTRIM35转染细胞中观察到明亮的荧光聚集物，但EcTRIM35-ΔRING转染细胞的荧光分布明显改变。与RGNNV孵育后，EcTRIM35在体外过表达显著增强了病毒复制，这体现在细胞病变效应（CPE）的严重程度增强和病毒基因转录的上调。此外，EcTRIM35的过表达显著降低了干扰素信号分子或效应物的表达。进一步研究表明，EcTRIM35的过表达显著削弱了MAVS、MITA或TBK1诱导的干扰素免疫反应，但对MDA5诱导的免疫反应没有影响。这些结果为了解鱼类TRIM35在先天免疫反应中对斑点叉尾𫚔病毒感染的作用提供了新的见解[5]。

TRIM35还与肿瘤的发生发展密切相关。TRIM35在肝细胞癌（HCC）中是一种肿瘤抑制因子。TRIM35通过抑制磷酸化丙酮酸激酶同工酶M2（PKM2）来抑制HCC细胞的厌氧糖酵解。研究发现，PKM2的表达在HCC组织中显著增加，并且PKM2的过表达与高TNM分期和高血管侵袭水平相关。TRIM35表达阳性和PKM2表达阴性的HCC患者比PKM2表达阴性和TRIM35表达阳性的患者具有更短的总体生存期和复发时间。此外，PKM2/TRIM35组合是复发和生存的独立和显著风险因素。这些发现表明，PKM2和TRIM35的表达与HCC的侵袭性和不良预后有关，PKM2/TRIM35表达可能成为HCC预后的生物标志物和治疗靶点[6]。

此外，TRIM35在乳腺癌中也发挥重要作用。TRIM35在乳腺癌细胞系中表达差异，TRIM35的过表达显著抑制细胞增殖并促进细胞凋亡。相反，TRIM35的耗竭对细胞增殖和凋亡产生相反的影响。机制上，TRIM35通过泛素化降低PDK1的表达，导致PDK1的降解。TRIM35的过表达显著抑制了由ZR7530细胞系产生的异种移植瘤的生长，并通过诱导凋亡。最后，TRIM35水平较低与患者预后不良相关。这些结果表明，TRIM35通过增加PDK1的泛素化来抑制AKT信号传导，从而抑制乳腺癌增殖，并促进细胞凋亡[7]。

TRIM35还在肝细胞癌（HCC）的Warburg效应和致瘤性中发挥作用。TRIM35与丙酮酸激酶同工酶M2（PKM2）相互作用，并通过阻断PKM2的酪氨酸105（Y105）磷酸化来抑制HCC细胞的Warburg效应和致瘤性。TRIM35的卷曲螺旋结构域对于与PKM2的相互作用和降低Warburg效应以及HCC细胞的增殖是必需的。这些数据揭示了TRIM35通过调节PKM2的Warburg效应和致瘤性来抑制HCC的新功能[8]。

在非小细胞肺癌（NSCLC）中，TRIM35的表达增加，并且TRIM35表达高的患者具有较差的临床预后。在NSCLC细胞系H460中过表达TRIM35促进了细胞增殖、迁移和侵袭，而在A549和H1299细胞系中敲低TRIM35产生了相反的结果。体内研究进一步证实，TRIM35的过表达促进了肿瘤形成。RNA-seq分析表明，TRIM35可能通过调节与癌症相关的功能和信号通路来促进肺癌的增殖、迁移和侵袭。因此，TRIM35在肿瘤生长中发挥了重要作用，并可能成为肺癌的诊断和预后靶点[9]。

综上所述，TRIM35是一种重要的E3泛素连接酶，参与调控细胞生长、免疫反应、代谢和肿瘤抑制等生物学过程。TRIM35在心脏重塑、病毒感染和肿瘤发生发展中发挥着重要作用。TRIM35的研究有助于深入理解其在疾病发生发展中的作用机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。