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综述:揭示NGLY1在细胞稳态及相关疾病中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Cellular Signalling 4.4
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这篇综述系统阐述了NGLY1(肽-N-糖苷酶)通过内质网相关降解(ERAD)途径调控蛋白质稳态(proteostasis)的核心机制,及其在自噬、氧化应激(Nrf1通路)、线粒体功能中的多效性作用,为神经退行性疾病、癌症等治疗提供新靶点。
Protein domains of NGLY1
人类NGLY1基因编码的645个氨基酸蛋白包含三个关键结构域:N端PUB结构域(介导与去泛素化酶相互作用)、中央TG催化结构域(负责N-糖链切除)和C端PAW结构域(参与底物识别)。这种高度保守的分子结构使其成为ERAD途径中不可或缺的"分子剪刀"。
The effect of NGLY1 on cellular homeostasis
作为ERAD系统的核心执行者,NGLY1通过双重机制维持细胞稳态:一方面,其糖苷酶活性直接清除错误折叠糖蛋白的N-糖链,促进泛素-蛋白酶体系统(UPS)降解;另一方面,通过激活转录因子NFE2L1(Nrf1)调控300余种靶基因,协调氧化应激反应与线粒体生物合成。研究发现,NGLY1缺失会导致异常骨形态发生蛋白(BMP4)在内质网累积,触发未折叠蛋白反应(UPR),进而破坏溶酶体-自噬通路的动态平衡。
NGLY1-related disorders and therapeutic approaches
NGLY1功能缺陷与多种疾病密切相关:在先天性糖基化障碍中表现为运动失调与无泪症;在帕金森病等神经退行性疾病中,其介导的α-突触核蛋白清除障碍导致神经元死亡;而在肝癌中,NGLY1过表达通过NF-κB通路促进肿瘤转移。当前治疗策略聚焦于小分子激活剂开发(如N-乙酰半胱氨酸)和基因疗法(AAV载体递送),动物实验显示可部分逆转模型小鼠的线粒体功能障碍。
Conclusion and perspectives
最新研究揭示了NGLY1作为细胞稳态"守门人"的全局调控作用,特别是其通过非经典途径激活NFE2L1的分子机制。未来研究需解决三个关键问题:NGLY1在不同组织中的特异性底物谱、其PAW结构域与膜转运蛋白的相互作用机制,以及基于冷冻电镜的催化动态过程解析。这些突破将为开发精准干预策略提供理论依据。
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