Pacsin3(蛋白质激酶C和酪蛋白激酶底物在神经元3)是一种重要的细胞骨架相关蛋白,属于Pacsin家族,该家族在细胞骨架重塑和细胞膜转运中发挥关键作用。Pacsin3在多种生物学过程中发挥作用,包括细胞分裂、细胞迁移、细胞凋亡和细胞信号传导。
在细胞分裂过程中,Pacsin3与机械敏感性Piezo1通道相互作用,控制内体转运,以实现有效的细胞分裂。Piezo1通道在细胞分裂的最终阶段——细胞质分裂中激活,Pacsin3在其定位和功能中起着关键作用。Piezo1的抑制或Pacsin3的抑制导致Rab11家族互作蛋白3(Rab11-FIP3)、凋亡相关基因2互作蛋白X(ALIX)和内体分拣复合物所需的运输III(ESCRT-III)的内体定位错误,从而影响细胞分裂的完整性[5]。
在细胞迁移过程中,Pacsin3与ADAM12(一种关键酶,参与膜锚定肝素结合表皮生长因子样生长因子(proHB-EGF)的细胞外结构域脱落)相互作用,上调proHB-EGF的脱落,进而激活表皮生长因子受体(EGFR)信号传导,促进细胞迁移。Pacsin3的过表达增强了TPA诱导的proHB-EGF脱落,而Pacsin3的敲低显著减弱了TPA和血管紧张素II诱导的proHB-EGF脱落[2]。
在细胞凋亡过程中,Pacsin3在卵巢癌细胞中显著上调,与铂类化疗耐药性相关。Pacsin3的敲低增加了顺铂诱导的细胞凋亡,表明Pacsin3可能作为铂类化疗耐药性的预测生物标志物,尤其是在BRCA突变的上皮性卵巢癌中[1]。
在细胞信号传导过程中,Pacsin3的基因多态性与精神分裂症的发生相关。一项研究发现,精神分裂症患者中rs2067482位点的T等位基因频率显著高于健康对照组,而C等位基因频率显著低于健康对照组。研究者推测,rs2067482位点的T等位基因可能通过调节Pacsin3的表达影响精神分裂症的发病机制[3]。
此外,Pacsin3的表达水平与多种肿瘤的预后相关。例如,在结直肠癌中,Pacsin3的表达水平与血管侵犯相关,并且与免疫抑制分子相关,表明Pacsin3可能作为结直肠癌的预后生物标志物[4]。在卵巢癌中,Pacsin3是25个免疫相关基因预后模型的一部分,该模型可以预测患者的总生存期,并有助于选择合适的治疗方案[6]。
综上所述,Pacsin3在细胞骨架重塑、细胞膜转运和细胞信号传导中发挥重要作用,参与调节细胞分裂、细胞迁移、细胞凋亡和细胞信号传导。Pacsin3的表达水平与多种疾病的发生和预后相关,包括肿瘤、精神分裂症和动脉粥样硬化。深入研究Pacsin3的生物学功能和调控机制,有助于揭示疾病的发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Han, Gwan Hee, Shim, Jung Eun, Yun, Hee, Kim, Jae-Hoon, Cho, Hanbyoul. 2022. RNA sequencing and bioinformatics analysis revealed PACSIN3 as a potential novel biomarker for platinum resistance in epithelial ovarian cancer. In The journal of gene medicine, 24, e3452. doi:10.1002/jgm.3452. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36170157/
2. Mori, Seiji, Tanaka, Motonari, Nanba, Daisuke, Higashiyama, Shigeki, Matsuura, Nariaki. 2003. PACSIN3 binds ADAM12/meltrin alpha and up-regulates ectodomain shedding of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor. In The Journal of biological chemistry, 278, 46029-34. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12952982/
3. Pozhidaev, Ivan V, Boiko, Anastasiia S, Loonen, Anton J M, Wilffert, Bob, Ivanova, Svetlana A. 2020. Association of Cholinergic Muscarinic M4 Receptor Gene Polymorphism with Schizophrenia. In The application of clinical genetics, 13, 97-105. doi:10.2147/TACG.S247174. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32368127/
4. Yi, Lin, Qiang, Ji, Yichen, Peng, Parker, Li, Wenbin, Li. 2022. Identification of a 5-gene-based signature to predict prognosis and correlate immunomodulators for rectal cancer. In Translational oncology, 26, 101529. doi:10.1016/j.tranon.2022.101529. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36130456/
5. Carrillo-Garcia, Julia, Herrera-Fernández, Víctor, Serra, Selma A, Pujades, Cristina, Valverde, Miguel A. 2021. The mechanosensitive Piezo1 channel controls endosome trafficking for an efficient cytokinetic abscission. In Science advances, 7, eabi7785. doi:10.1126/sciadv.abi7785. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34714681/
6. Yu, Min, Li, Dan, Zhang, Li, Wang, Ke. 2024. Identification and validation of a prognostic model based on immune-related genes in ovarian carcinoma. In PeerJ, 12, e18235. doi:10.7717/peerj.18235. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39494284/