Pdp1,全称pyruvate dehydrogenase phosphatase catalytic subunit 1,是一种重要的蛋白质磷酸酶,属于PPM(金属依赖性丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶)家族。Pdp1主要功能是去磷酸化并激活丙酮酸脱氢酶(PDH),进而促进丙酮酸转化为乙酰辅酶A,这一过程是细胞能量代谢和三羧酸循环的关键步骤。Pdp1在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞周期控制、细胞分化、免疫反应和细胞代谢等。
Pdp1在肿瘤发生发展中具有重要作用。研究表明,Pdp1在多种肿瘤组织中表达上调,包括结直肠癌、乳腺癌和卵巢癌等。Pdp1的高表达与肿瘤的恶性程度和患者预后不良相关。例如,在结直肠癌中,Pdp1的表达与KRAS基因突变相关,Pdp1通过增强BRAF和MEK1的相互作用,激活MAPK信号通路,从而促进肿瘤的进展[1]。在乳腺癌中,Pdp1通过调节STAT3信号通路促进肿瘤的进展[5]。在卵巢癌中,Pdp1的高表达与患者的预后不良和化疗耐药相关[6]。
除了在肿瘤发生发展中的作用,Pdp1还在其他生物学过程中发挥重要作用。例如,Pdp1在果蝇的发育过程中调节幼虫的生长、有丝分裂和内复制[3]。Pdp1还参与维持细胞的能量代谢平衡,当细胞处于缺氧环境时,Pdp1通过支持组蛋白乙酰化来刺激HIF-1的活性,从而促进细胞适应缺氧环境[2]。
Pdp1的活性受到多种因素的调控,包括磷酸化、乙酰化和Tyr磷酸化等。例如,Tyr磷酸化可以改变Pdp1与ACAT1和SIRT3的相互作用,从而调节PDC的分子组成和细胞能量代谢[4]。此外,Pdp1的表达还受到转录因子KLF5的调控[1]。
综上所述,Pdp1是一种重要的蛋白质磷酸酶,在多种生物学过程中发挥重要作用,包括肿瘤发生发展、细胞能量代谢和发育等。Pdp1的表达和活性受到多种因素的调控,其功能失调与多种疾病的发生发展相关。因此,Pdp1是一个具有潜在治疗价值的靶点,对其进行深入研究有助于揭示其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[1,2,3,4,5,6]。
参考文献:
1. Yuan, Ming, Zhang, Chi, Chen, Shaopeng, Wu, Xianrui, Lan, Ping. 2024. PDP1 promotes KRAS mutant colorectal cancer progression by serving as a scaffold for BRAF and MEK1. In Cancer letters, 597, 217007. doi:10.1016/j.canlet.2024.217007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38849010/
2. Karagiota, Angeliki, Kanoura, Amalia, Paraskeva, Efrosyni, Simos, George, Chachami, Georgia. 2022. Pyruvate dehydrogenase phosphatase 1 (PDP1) stimulates HIF activity by supporting histone acetylation under hypoxia. In The FEBS journal, 290, 2165-2179. doi:10.1111/febs.16694. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36453802/
3. Reddy, Karen L, Rovani, Margritte K, Wohlwill, Arthur, Katzen, Alisa, Storti, Robert V. 2005. The Drosophila Par domain protein I gene, Pdp1, is a regulator of larval growth, mitosis and endoreplication. In Developmental biology, 289, 100-14. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16313897/
4. Fan, Jun, Shan, Changliang, Kang, Hee-Bum, Kang, Sumin, Chen, Jing. 2014. Tyr phosphorylation of PDP1 toggles recruitment between ACAT1 and SIRT3 to regulate the pyruvate dehydrogenase complex. In Molecular cell, 53, 534-48. doi:10.1016/j.molcel.2013.12.026. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24486017/
5. Wang, Yufeng, Dang, Huifen, Qiao, Hui, Tian, Yinxia, Guan, Quanlin. . PDP1 promotes the progression of breast cancer through STAT3 pathway. In Cell biochemistry and function, 42, e3994. doi:10.1002/cbf.3994. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38566355/
6. Song, Yan, Zhang, Juan, Zhang, Lei, Zhang, Suxia, Shen, Chengcheng. 2022. PDP1 Promotes Cell Malignant Behavior and Is Associated with Worse Clinical Features in Ovarian Cancer Patients: Evidence from Bioinformatics and In Vitro Level. In Computational and mathematical methods in medicine, 2022, 7397250. doi:10.1155/2022/7397250. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36276992/