NDST3(N-deacetylase/N-sulfotransferase 3)基因编码的蛋白属于N-脱乙酰酶/N-磺基转移酶家族,参与肝素硫酸(HS)的合成和修饰。HS是一种重要的细胞外基质成分,在细胞信号传导、细胞粘附、细胞分化等多种生物学过程中发挥重要作用。NDST3蛋白通过催化HS的N-脱乙酰化和N-磺化反应,影响HS的结构和功能,进而影响细胞的生物学行为。
NDST3基因在多种神经精神疾病中发挥重要作用。研究发现,NDST3基因的突变与多种神经精神疾病相关,包括精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症。例如,一项在汉族人群中进行的关联研究表明,NDST3基因的变异与精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症的风险增加相关[1]。此外,NDST3基因的表达水平也与神经精神疾病的发生和进展相关。例如,研究发现,NDST3基因的表达水平在精神分裂症患者的大脑中显著降低,而NDST3基因的过表达可以减轻精神分裂症的症状[2]。
NDST3基因在细胞功能中也发挥重要作用。NDST3基因编码的蛋白可以脱乙酰化α-微管蛋白,抑制V-ATP酶的组装和溶酶体的酸化,从而影响细胞的代谢和功能[3]。此外,NDST3基因的表达还受到Wnt信号通路的调控,参与神经发育和细胞分化[4]。NDST3基因的缺失会导致HS的合成和修饰发生改变,进而影响细胞的功能和生物学行为[5]。
NDST3基因在肿瘤发生中也发挥重要作用。研究发现,NDST3基因的表达水平在胶质瘤组织中显著降低,而NDST3基因的过表达可以抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,促进胶质瘤细胞的凋亡[6]。此外,NDST3基因的表达还受到hsa_circ_0001017的调控,hsa_circ_0001017通过调节let-7g-3p/NDST3轴抑制胶质瘤的生长和转移[7]。
综上所述,NDST3基因是一种重要的基因,参与调控HS的合成和修饰,影响细胞的生物学行为和疾病的发生。NDST3基因的研究有助于深入理解HS的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。未来,NDST3基因的研究将集中在进一步阐明其在神经精神疾病、肿瘤等疾病中的功能和机制,以及开发基于NDST3基因的治疗方法和药物。
参考文献:
1. Wang, Lin, Chen, Jianhua, Li, Zhiqiang, Wang, Yonggang, Shi, Yongyong. 2017. Association study of NDST3 gene for schizophrenia, bipolar disorder, major depressive disorder in the Han Chinese population. In American journal of medical genetics. Part B, Neuropsychiatric genetics : the official publication of the International Society of Psychiatric Genetics, 177, 3-9. doi:10.1002/ajmg.b.32573. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29140583/
2. Tang, Qing, Liu, Mingming, Liu, Yang, Zhang, Tao, Wang, Jiou. 2021. NDST3 deacetylates α-tubulin and suppresses V-ATPase assembly and lysosomal acidification. In The EMBO journal, 40, e107204. doi:10.15252/embj.2020107204. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34435379/
3. Anderson, Rebecca A, Oyarbide, Usua. 2022. Neuronal expression of ndst3 in early zebrafish development is responsive to Wnt signaling manipulation. In Gene expression patterns : GEP, 47, 119300. doi:10.1016/j.gep.2022.119300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36503154/
4. Pallerla, Srinivas R, Lawrence, Roger, Lewejohann, Lars, Esko, Jeffrey D, Grobe, Kay. 2008. Altered heparan sulfate structure in mice with deleted NDST3 gene function. In The Journal of biological chemistry, 283, 16885-94. doi:10.1074/jbc.M709774200. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18385133/
5. Li, Tao, Li, Yunlong, Zhang, Wei, Zhang, Jing. . Hsa_circ_0001017 inhibits proliferation and metastasis via regulating the let-7g-3p/NDST3 axis in glioma. In Folia neuropathologica, 59, 174-188. doi:10.5114/fn.2021.107115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34284545/
6. Lencz, Todd, Guha, Saurav, Liu, Chunyu, Goldman, David, Darvasi, Ariel. . Genome-wide association study implicates NDST3 in schizophrenia and bipolar disorder. In Nature communications, 4, 2739. doi:10.1038/ncomms3739. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24253340/
7. Zhang, C, Lu, W, Wang, Z, Tang, W, Fang, Y. 2016. A comprehensive analysis of NDST3 for schizophrenia and bipolar disorder in Han Chinese. In Translational psychiatry, 6, e701. doi:10.1038/tp.2015.199. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26731438/