Gabarap(γ-氨基丁酸A受体相关蛋白)是一种在细胞中发挥重要功能的蛋白质,它与γ-氨基丁酸A受体(GABAA受体)的运输和突触后定位有关。GABAA受体是一种抑制性神经递质受体,参与调节神经元的活动,对维持大脑的正常功能至关重要。Gabarap在神经系统中发挥重要作用,但其生理功能在其他系统中尚未得到深入研究。近年来,随着研究的深入,Gabarap在细胞代谢、免疫反应和细胞质量控制等方面的作用逐渐被揭示。
研究表明,Gabarap在自噬过程中发挥重要作用。自噬是一种细胞内的溶酶体降解途径,负责清除细胞内受损的细胞器、蛋白质聚集体和病原体,维持细胞内稳态。Gabarap属于自噬相关蛋白(ATG)家族,与LC3(微管相关蛋白1轻链3)相互作用,参与自噬体的形成和成熟。此外,Gabarap还参与线粒体质量控制,维持线粒体的正常功能。
在肝细胞代谢中,自噬对能量代谢的调节作用逐渐受到关注。研究表明,自噬通过选择性降解细胞成分或能量密集型大分子,以及调节信号蛋白的表达水平,影响肝细胞代谢。自噬在肝细胞中的功能具有可塑性,为治疗代谢性疾病提供了新的策略。例如,通过调节自噬,可以改善非酒精性脂肪肝、肝硬化等疾病[1]。
Gabarap还参与免疫反应的调节。研究发现,Gabarap缺陷小鼠在脓毒症模型中表现出更高的死亡率。这是由于Gabarap缺陷小鼠的巨噬细胞中Nlrp3炎症小体激活增强,导致促炎细胞因子表达水平升高。Gabarap缺陷导致巨噬细胞中受损线粒体的清除效率降低,线粒体活性氧(ROS)和DNA释放增加,从而促进炎症小体的激活。这表明Gabarap在免疫系统中发挥重要作用,影响炎症反应[3]。
除了在肝脏和免疫系统中的作用,Gabarap还与神经递质信号传导有关。研究表明,阿斯巴甜摄入会导致小鼠杏仁核中兴奋性神经递质信号传导增强,抑制性神经递质信号传导减弱。阿斯巴甜摄入导致Gabarap mRNA表达下调,而GABAA受体激动剂地西泮可以缓解阿斯巴甜引起的焦虑样行为。这表明Gabarap在神经递质信号传导中发挥重要作用,可能影响神经行为[2]。
综上所述,Gabarap是一种多功能的蛋白质,在细胞代谢、免疫反应和神经递质信号传导等方面发挥重要作用。Gabarap的研究有助于深入理解细胞内稳态的维持机制,为治疗相关疾病提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Byrnes, Katherine, Blessinger, Sophia, Bailey, Niani Tiaye, Liu, Gang, Khambu, Bilon. 2021. Therapeutic regulation of autophagy in hepatic metabolism. In Acta pharmaceutica Sinica. B, 12, 33-49. doi:10.1016/j.apsb.2021.07.021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35127371/
2. Jones, Sara K, McCarthy, Deirdre M, Vied, Cynthia, Schatschneider, Chris, Bhide, Pradeep G. 2022. Transgenerational transmission of aspartame-induced anxiety and changes in glutamate-GABA signaling and gene expression in the amygdala. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119, e2213120119. doi:10.1073/pnas.2213120119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36459641/
3. Zhang, Zhirong, Xu, Xiaozheng, Ma, Jianhui, Zhou, Rongbin, Han, Jiahuai. 2013. Gene deletion of Gabarap enhances Nlrp3 inflammasome-dependent inflammatory responses. In Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 190, 3517-24. doi:10.4049/jimmunol.1202628. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23427251/