编辑推荐:
这篇综述聚焦 βB1晶状体蛋白(CRYBB1)在白内障形成中的作用。它阐述了 CRYBB1 的结构特征、翻译后修饰及相关基因突变,探讨了白内障的诊断治疗,为深入了解白内障发病机制及寻找干预靶点提供了参考。
结构特征
βB1晶状体蛋白由 CRYBB1 基因编码,长度为 252 个氨基酸,是人类晶状体中浓度最高的水溶性蛋白。在新生儿供体的晶状体中,βB1晶状体蛋白浓度较高,这表明它可能是人类晶状体中对蛋白酶最为敏感的晶状体蛋白之一。由于晶状体纤维细胞无法合成新的蛋白质,所以 βB1晶状体蛋白的稳定性和溶解性至关重要。它具有保守的双结构域,每个结构域都包含两个希腊钥匙基序(Greek key motifs) ,其 N 端和 C 端结构域在蛋白质折叠和寡聚化过程中起主导作用。
翻译后修饰
βB1晶状体蛋白的结构受多种蛋白质修饰方式调控,包括脱酰胺作用、截断、消旋作用、异构化和氧化。在老化和患有白内障的晶状体中,βB1晶状体蛋白最显著的修饰是脱酰胺作用。脱酰胺作用主要表现为酰胺转化为酸,在白内障形成过程中,体现为天冬酰胺和谷氨酰胺的脱酰胺。L - 天冬酰胺是天冬酰胺在蛋白质中的常见形式,其脱酰胺过程在白内障发展中具有重要影响。
βB1晶状体蛋白相关基因突变
CRYBB1 基因负责编码 βB1晶状体蛋白,研究发现 βB1晶状体蛋白的四个希腊钥匙基序上存在多种突变。βB1晶状体蛋白的稳定性主要由其三维构象中特定的分子间和分子内原子接触来维持。发生突变的 βB1晶状体蛋白结构稳定性降低,聚集倾向增加。这些聚集的蛋白质会导致晶状体混浊,进而引发白内障。
白内障的诊断和治疗
先天性白内障的早期诊断对于遗传咨询和及时治疗至关重要,尤其是对于那些罕见但发病率较高的先天性白内障类型。目前,利用候选基因方法、连锁分析、DNA 探针微阵列和基因测序等技术,在先天性白内障的筛查方面取得了巨大进展。新一代测序技术,如基因组测序、全外显子组测序和选择性靶向富集技术的快速发展,为更精准地诊断先天性白内障提供了有力支持。
总结与展望
βB1晶状体蛋白由四个希腊钥匙基序构成,是人类晶状体中的主要结构蛋白。位于希腊钥匙基序中的关键残基发生突变,以及异常的蛋白质翻译后修饰,都会破坏蛋白质的稳定性、溶解性和寡聚化平衡,导致蛋白质异常聚集和沉淀,最终引发白内障。深入了解 βB1晶状体蛋白突变的分子机制,不仅有助于阐明白内障的发病机制,还能为药物干预提供潜在靶点,为白内障的防治开辟新的方向。