基因Eif4g2,也称为eIF4G2或DAP5,是eIF4G家族的一员。eIF4G家族成员在真核生物的翻译起始过程中发挥重要作用。Eif4g2不同于其他家族成员,因为它缺乏与5'帽结合蛋白eIF4E的结合位点,这使其在翻译调控中具有独特的功能。Eif4g2被认为是一个重要的翻译起始因子,它在多种生物学过程中发挥着关键作用,包括发育、细胞分化、凋亡和细胞信号传导。
Eif4g2在非经典翻译起始机制中发挥作用,尤其是在具有长5'非翻译区(5' UTR)的mRNA的扫描过程中。Eif4g2通过一些上游开放阅读框(uORFs)提供漏检扫描,这些uORFs是长5' UTRs的mRNA的特征。Eif4g2还可以帮助核糖体克服动物mRNA 5' UTRs扫描过程中的其他障碍。这可以解释为什么在编码调节蛋白的mRNA中,许多具有相当长的、高度结构化的5' UTRs需要Eif4g2。此外,Eif4g2还可能参与其他基础机制,这些机制在高等真核生物中可能涉及该重要蛋白因子[3]。
Eif4g2在多种生物学过程中发挥作用,包括学习、记忆和神经元活动。研究表明,神经元活动可以迅速重新编程树突翻译,而Eif4g2在这个过程中发挥了关键作用。当神经元去极化时,Eif4g2的磷酸化和招募会导致树突蛋白表达的快速重新编程。这种活动依赖性翻译伴随着上游开放阅读框(uORFs)和其下游编码序列的翻译增加,从而促进参与长期增强、细胞信号传导和能量代谢的蛋白质的局部产生。这些研究表明,Eif4g2通过活动依赖性uORF翻译控制机制与活动结合,从而促进局部树突重塑[1]。
Eif4g2在肿瘤发生和药物反应中也发挥着重要作用。研究表明,Eif4g2的表达与乳腺癌的进展和药物耐药性相关。Eif4g2通过与mRNA的结合,控制RNA代谢的不同步骤。特别是,Eif4g2 RNA结合介导XBP1的替代剪接和eIF4G2、MCL1 mRNA的翻译,从而在应激条件下促进细胞存活并维持他莫昔芬耐药性。因此,Eif4g2是一种多功能的RNA结合蛋白,其活性改变了我们对癌症发展和药物反应的转录后调节的认识[2]。
此外,Eif4g2在胃腺癌中也发挥着重要作用。Eif4g2在胃腺癌组织中的表达水平高于正常对照组。高水平的Eif4g2表达与胃腺癌的不良预后相关。Eif4g2的表达可能参与调节肿瘤免疫细胞浸润。此外,Eif4g2的表达可能受到Taurine Upregulated 1(TUG1)/hsa-miR-26a-5p轴的调控。因此,Eif4g2可能成为胃腺癌的预后生物标志物和新的治疗靶点[4]。
总之,Eif4g2是一种重要的翻译起始因子,在多种生物学过程中发挥着关键作用。Eif4g2通过参与非经典翻译起始机制,在树突重塑和神经元活动中发挥重要作用。Eif4g2还与肿瘤发生和药物反应相关,可能是癌症治疗的潜在靶点。此外,Eif4g2的表达可能受到多种调控机制的调控,包括RNA结合蛋白和microRNA。进一步研究Eif4g2的功能和调控机制将有助于深入理解其在生物学过程中的作用,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Hacisuleyman, Ezgi, Hale, Caryn R, Noble, Natalie, Weissman, Jonathan S, Darnell, Robert B. 2024. Neuronal activity rapidly reprograms dendritic translation via eIF4G2:uORF binding. In Nature neuroscience, 27, 822-835. doi:10.1038/s41593-024-01615-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38589584/
2. Xu, Yichen, Huangyang, Peiwei, Wang, Ying, Goodarzi, Hani, Ruggero, Davide. 2021. ERα is an RNA-binding protein sustaining tumor cell survival and drug resistance. In Cell, 184, 5215-5229.e17. doi:10.1016/j.cell.2021.08.036. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34559986/
3. Shestakova, Ekaterina D, Smirnova, Victoria V, Shatsky, Ivan N, Terenin, Ilya M. 2022. Specific mechanisms of translation initiation in higher eukaryotes: the eIF4G2 story. In RNA (New York, N.Y.), 29, 282-299. doi:10.1261/rna.079462.122. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36517212/
4. Fu, Liu, Wang, Zhe, Jiang, Fengxiang, Wu, Jianye, Zhu, Jianhuan. 2022. High Expression of EIF4G2 Mediated by the TUG1/Hsa-miR-26a-5p Axis Is Associated with Poor Prognosis and Immune Infiltration of Gastric Cancer. In Journal of oncology, 2022, 9342283. doi:10.1155/2022/9342283. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36157241/