PIERCE1,也称为p53诱导表达1在Rb阴性细胞中,是一个在DNA损伤反应和细胞周期中起作用的基因。在老鼠中,PIERCE1被证明是p53的一个靶基因,在DNA损伤反应中发挥重要作用。然而,在人类中,PIERCE1的表达并不受p53的调控,这与老鼠中的情况存在差异[1]。
在老鼠中,PIERCE1的启动子区域含有p53反应元件,而人类的PIERCE1启动子中并不含有这些反应元件,这可能是导致人类PIERCE1表达不受p53调控的原因[1]。此外,人类的PIERCE1启动子与豚鼠、狐猴和狗的启动子更为相似,而与啮齿动物的启动子相似度较低[1]。
PIERCE1在DNA损伤反应中发挥重要作用。在老鼠中,PIERCE1的表达受到p53的调控,并且在DNA损伤时被激活[2]。PIERCE1的表达受到紫外线C(UVC)照射的诱导,并且UVC激活的ATR信号通路可以抑制PIERCE1蛋白的蛋白酶体降解[2]。此外,PIERCE1的敲低会损害野生型小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)对UVC照射的检查点反应,并伴随着p53靶基因表达的减少[2]。
PIERCE1在器官左右不对称的指定中也发挥重要作用。在老鼠中,PIERCE1的缺失会导致严重的左右不对称缺陷,包括完全性内脏反位和异位[3]。PIERCE1的缺失与Nodal及其下游基因Lefty1/2和Pitx2的表达随机化密切相关[3]。PIERCE1的缺失还会导致Cerl2的不对称表达缺失,Cerl2是节点中最早对流动作出反应的基因[3]。
PIERCE1在结直肠癌中的作用尚不明确。研究发现,PIERCE1在结直肠癌患者中的表达水平显著高于正常组织[4]。然而,PIERCE1的敲低并没有对结直肠癌细胞的生长产生显著影响,且PIERCE1转基因小鼠的结直肠肿瘤发生情况与对照小鼠相似[4]。
PIERCE1在KRAS突变型非小细胞肺癌(NSCLC)中发挥肿瘤促进作用。PIERCE1的缺失会抑制细胞生长和AKT磷酸化(pAKT)水平,并且PIERCE1的缺失会导致TRIB3基因表达的增加[5]。PIERCE1的缺失还可以抑制KRAS突变型肺肿瘤的发生,并降低肿瘤中的pAKT水平[5]。在人类肺癌组织中,PIERCE1的表达与pAKT表达相关[5]。
PIERCE1与细胞周期相关,其表达受到ATP6AP2的调控。ATP6AP2的敲低会抑制细胞增殖,并导致细胞周期停滞在G0/G1期[6]。ATP6AP2的敲低还会增加细胞表达原初纤毛的数量,并促进原初纤毛的形成[6]。
PIERCE1是一个重要的基因,参与调控DNA损伤反应、细胞周期和器官左右不对称的指定。PIERCE1在不同物种中的表达调控存在差异,这可能是由于PIERCE1启动子区域的物种特异性差异所致[1]。PIERCE1在DNA损伤反应中发挥重要作用,并在KRAS突变型NSCLC中发挥肿瘤促进作用[2,5]。然而,PIERCE1在结直肠癌中的作用尚不明确,需要进一步的研究来阐明其功能和机制[4]。此外,PIERCE1的表达受到ATP6AP2的调控,ATP6AP2的敲低会抑制细胞增殖并增加原初纤毛的形成[6]。
参考文献:
1. Kim, Hye Jeong, Lee, Seung Eon, Na, Heeju, Roh, Jae-Il, Lee, Han-Woong. 2020. Divergence of the PIERCE1 expression between mice and humans as a p53 target gene. In PloS one, 15, e0236881. doi:10.1371/journal.pone.0236881. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32745107/
2. Sung, Young Hoon, Kim, Hye Jin, Devkota, Sushil, Bahk, Young Yil, Lee, Han-Woong. . Pierce1, a novel p53 target gene contributing to the ultraviolet-induced DNA damage response. In Cancer research, 70, 10454-63. doi:10.1158/0008-5472.CAN-10-0031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21159655/
3. Sung, Young Hoon, Baek, In-Jeoung, Kim, Yong Hwan, Lee, Young Jae, Lee, Han-Woong. 2016. PIERCE1 is critical for specification of left-right asymmetry in mice. In Scientific reports, 6, 27932. doi:10.1038/srep27932. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27305836/
4. Park, Bo Min, Kim, Hye Jeong, Oh, Ja Hyun, Roh, Jae-Il, Lee, Han-Woong. 2020. Effect of PIERCE1 on colorectal cancer. In Experimental animals, 69, 414-422. doi:10.1538/expanim.19-0155. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32581195/
5. Roh, Jae-Il, Lee, Jaehoon, Sung, Young-Hoon, Hwang, Daehee, Lee, Han-Woong. 2020. Impaired AKT signaling and lung tumorigenesis by PIERCE1 ablation in KRAS-mutant non-small cell lung cancer. In Oncogene, 39, 5876-5887. doi:10.1038/s41388-020-01399-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32728173/
6. Wanka, Heike, Lutze, Philipp, Staar, Doreen, Bäumgen, Inga, Peters, Jörg. 2017. (Pro)renin receptor (ATP6AP2) depletion arrests As4.1 cells in the G0/G1 phase thereby increasing formation of primary cilia. In Journal of cellular and molecular medicine, 21, 1394-1410. doi:10.1111/jcmm.13069. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28215051/