Zbp1(Z-DNA结合蛋白1)基因编码的蛋白质在细胞生物学中发挥着重要作用,尤其是在免疫反应和细胞死亡调控方面。Zbp1是一种DNA结合蛋白,能够识别并结合到Z-DNA结构上,进而激活干扰素调节因子(IRFs)的转录活性,从而在干扰素诱导的免疫反应中发挥关键作用。Zbp1在多种生理和病理过程中扮演着重要角色,包括免疫防御、细胞凋亡和坏死、以及与年龄相关疾病的发病机制。
Zbp1在免疫防御中起着关键作用,它能够识别病毒RNA和DNA,从而激活下游的信号通路,如干扰素信号通路和细胞死亡信号通路。Zbp1通过识别病毒RNA,可以诱导细胞发生坏死,这是一种细胞程序性死亡形式,有助于清除病毒感染的细胞。此外,Zbp1还可以通过激活下游的信号通路,如NF-κB信号通路和MAPK信号通路,促进炎症反应的发生,从而参与免疫防御过程。例如,有研究报道,Zbp1可以激活NLRP3炎症小体,从而促进炎症细胞因子的产生,如IL-6和IL-1β,从而参与炎症反应的发生[1]。
Zbp1在细胞凋亡和坏死中也有着重要作用。Zbp1可以激活RIPK3和MLKL信号通路,从而诱导细胞发生坏死。此外,Zbp1还可以通过激活下游的信号通路,如NF-κB信号通路和MAPK信号通路,促进细胞凋亡的发生。例如,有研究报道,Zbp1可以激活RIPK3和MLKL信号通路,从而诱导细胞发生坏死,这在细胞免疫和抗病毒反应中发挥重要作用[4]。
Zbp1还与年龄相关疾病的发生机制密切相关。Zbp1可以通过调节细胞衰老、慢性炎症、DNA损伤反应和线粒体功能障碍等多种衰老标志物,从而参与年龄相关疾病的发生。例如,有研究报道,Zbp1可以通过调节p16INK4a和p21CIP1/WAF1的表达,从而调节细胞衰老的发生[1]。此外,Zbp1还可以通过调节炎症反应,从而参与慢性炎症的发生,这在多种年龄相关疾病中发挥重要作用。
Zbp1的活性受到多种因素的调节,其中ADAR1(RNA腺苷脱氨酶1)是Zbp1的一个重要调节因子。ADAR1是一种RNA编辑酶,能够通过编辑RNA上的腺苷,从而影响RNA的结构和功能。ADAR1可以与Zbp1相互作用,从而抑制Zbp1的活性,进而抑制Zbp1介导的细胞死亡和炎症反应。例如,有研究报道,ADAR1可以与Zbp1的Zα2结构域相互作用,从而抑制Zbp1与RIPK3的相互作用,从而抑制Zbp1介导的PANoptosis[2]。此外,有研究报道,ADAR1可以抑制Zbp1介导的坏死,从而抑制Zbp1介导的细胞死亡[3]。
综上所述,Zbp1是一种重要的DNA结合蛋白,在免疫反应、细胞死亡调控和年龄相关疾病的发生机制中发挥着重要作用。Zbp1的活性受到多种因素的调节,其中ADAR1是Zbp1的一个重要调节因子。Zbp1的研究有助于深入理解免疫反应、细胞死亡调控和年龄相关疾病的发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Radak, Mehran, Fallahi, Hossein. 2023. Zbp1 gene: a modulator of multiple aging hallmarks as potential therapeutic target for age-related diseases. In Biogerontology, 24, 831-844. doi:10.1007/s10522-023-10039-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37199888/
2. Karki, Rajendra, Sundaram, Balamurugan, Sharma, Bhesh Raj, Vogel, Peter, Kanneganti, Thirumala-Devi. . ADAR1 restricts ZBP1-mediated immune response and PANoptosis to promote tumorigenesis. In Cell reports, 37, 109858. doi:10.1016/j.celrep.2021.109858. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34686350/
3. Zhang, Ting, Yin, Chaoran, Fedorov, Aleksandr, Herbert, Alan, Balachandran, Siddharth. 2022. ADAR1 masks the cancer immunotherapeutic promise of ZBP1-driven necroptosis. In Nature, 606, 594-602. doi:10.1038/s41586-022-04753-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35614224/
4. Yang, Daowei, Liang, Yaoji, Zhao, Shubo, Wu, Su-Qin, Han, Jiahuai. 2019. ZBP1 mediates interferon-induced necroptosis. In Cellular & molecular immunology, 17, 356-368. doi:10.1038/s41423-019-0237-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31076724/