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综述:微蛋白作为内质网功能和细胞稳态关键调控因子的新兴作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Cell & Developmental Biology 6.2
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这篇综述系统阐述了内质网(ER)相关微蛋白(<100氨基酸)在钙稳态调控、应激反应(UPR)、细胞通讯等核心生理过程中的分子机制。通过梳理SERCA调节蛋白家族(PLN/SLN/MLN/DWORF等)、肿瘤抑制因子FORCP、抗病毒蛋白MAVI1等典型案例,揭示了这类曾被基因组注释遗漏的小蛋白如何通过精细调控ER功能影响心血管疾病、癌症等病理过程,为靶向ER功能障碍的疗法开发提供了新视角。
2. 内质网微蛋白的分子特征
微蛋白是一类由短开放阅读框(sORF)直接编码的小分子蛋白(通常<100个氨基酸),其区别于需要前体加工的肽类激素。这类蛋白多含有跨膜α螺旋结构域,能以单/双次跨膜形式嵌入内质网膜,例如SERCA调节蛋白家族通过保守的LFXXF基序与钙泵相互作用。进化分析显示,从果蝇到人类,ER微蛋白如MAVI1和FORCP具有高度保守性,提示其在基础生命活动中扮演关键角色。
3.1 SERCA调节蛋白家族
作为细胞内钙库的主要调控者,肌浆/内质网钙ATP酶(SERCA)的活性受到一组微蛋白的精细调控:
3.2 肿瘤抑制微蛋白
FOXA1调控保守小蛋白(FORCP)在胃肠道上皮中高表达,能通过结合BRI3BP诱导内质网应激(ERS)下的细胞凋亡。其在结直肠癌中的表达缺失提示其作为抑癌因子的潜力。
3.3 线粒体-内质网通讯枢纽
定位于线粒体相关内质网膜(MAM)的MAVI1,通过抑制线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)的活性来调控I型干扰素信号通路。针对MAVI1-MAVS相互作用的肽抑制剂PiMAVI1已显示出抗病毒应用前景。
4. 治疗转化方向
基于微蛋白的基因治疗策略正在兴起:
5. 展望
微蛋白研究正推动我们对基因组编码能力的重新认知。随着生物信息学与单细胞技术的进步,这些"分子微调器"在细胞器通讯、应激响应等领域的调控网络将逐步明晰,为精准医疗提供全新靶点维度。
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