2024年4月26日发(作者:朱盼晴)
国际老年医学杂志 2023年5月 第44卷第3期 IntJGeriatr,May2023,Vol.44No.3
2023国际老年医学杂志编辑部
2023bytheEditorialOfficeofInternationalJournalofGeriatrics
—343—
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综 述
[摘 要] 蛋白酶体
α
7亚基(PSMA7)是20S蛋白酶体核心复合物的一个亚基。通过泛素-蛋白
酶体途径在细胞增殖、免疫微环境调节、细胞周期调控及细胞分化等生理过程中发挥关键性作用,亦与癌
症的发生、发展、转移以及预后密切相关。本文对PSMA7在不同癌症中的作用作一综述,以期为癌症诊
断和治疗提供潜在生物标志物的同时为癌症治疗靶向药物的开发提供理论依据。
[关键词] 蛋白酶体
α
7亚基;泛素-蛋白酶体途径;癌症
doi:103969/jissn1674-7593202303019
[Abstract] Proteasomesubunit7(PSMA7)isasubunitofthe20Sproteasomecorecomplex,whichplaysakeyrolein
α
suchphysiologicalprocessesascellproliferation,immunemicroenvironmentregulation,cellcycleregulationandcelldifferentiation,
andiscloselyrelatedtotheoccurrence,development,metastasisandprognosisoftumorsthroughtheubiquitin-proteasomepathway.
ThearticlereviewstheroleofPSMA7incancerstoprovidepotentialbiomarkersforcancerdiagnosisandtreatmentaswellastheoretical
basisforthedevelopmentoftargeteddrugsforcancertherapy.
[Keywords] Proteasomesubunit7;Ubiquitin-proteasomePathway;Cancer
α
泛素-蛋白酶体途径(Ubiquitin-proteasome
pathway,UPP)是通过泛素激活酶、泛素结合酶、
泛素连接酶将目标蛋白进行泛素化标记,被蛋白酶
1-2]
体识别并降解成小分子多肽的过程
[
。蛋白酶体
7(Proteasomesubunit7,PSMA7)是20S蛋白
αα
PP介导的蛋酶体核心复合物的一个亚基,通过U
白质降解,可调控细胞增殖、免疫微环境调节、细
3]
胞周期调控、细胞分化等多种生物学过程
[
。PS
MA7通过促进细胞增殖,抑制细胞凋亡参与宫颈
4]
癌进程
[
。然而在肺癌小鼠模型中却可以抑制肺癌
5]
细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制致瘤性
[
。这些研
SMA7在癌症中的作用不能一概而论。究表明,P
82004081,82004118);南京中医药大学自然科学基金(NZY82004081);江苏省自然科学基金青年基金项
国家自然科学基金青年项目(
目(BK20180678)
uoyy@njucmeducn
通讯作者:郭园园,电子邮箱g
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1
1
蛋白酶体
α
7亚基在癌症中的研究进展
,2
张浩然
1
傅鹤群
1
李雅静
1
王心怡
1
郭一凡
1
张正光
1
郭园园
1
2
南京中医药大学医学院整合医学学院,南京 210023;南京医科大学基础医学院,南京 211166
ResearchProgressofProteasome
α
7SubunitinCancers
1,2111111
ZhangHaoran,FuHequn,LiYajing,WangXinyi,GuoYifan,ZhangZhengguang,GuoYuanyuan
2
SchoolofMedicine&HolisticIntegrativeMedicine,NanjingUniversityofChineseMedicine,Nanjing 210023;SchoolofBasicMedicalSciences,
NanjingMedicalUniversity,Nanjing 211166
Correspondingauthor:GuoYuanyuan,email:guoyy@njucmeducn
因此,本综述介绍PSMA7在癌症中的研究进展,
为临床癌症诊断提供可靠标志物和治疗靶点。
1 PSMA7的结构与功能
PSMA7又名C6、HSPC、XAPC7或RC6-1,
隶属于肽酶T1A家族,是一种由248个氨基酸组
6]
6S蛋白酶体复合物
[
。成的蛋白质,参与组成2
26S蛋白酶体包括20S核心颗粒和19S调节颗粒。
其中,20S核心颗粒由4个环构成:两个环由7个
7]
PSMA7组成,另外两个环由7个
β
亚基组成
[
。
PSMA7基因位于20q1333的染色体区域,该染色
8]
体区域可参与多种癌症相关基因的扩增
[
。
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—344—
国际老年医学杂志 2023年5月 第44卷第3期 IntJGeriatr,May2023,Vol.44No.3
张浩然,等.蛋白酶体
α
7亚基在癌症中的研究进展
2 PSMA7在不同癌症中的研究现状
21 PSMA7与前列腺癌
PSMA7参与前列腺癌相关信号通路的调节。
PSMA7在前列腺癌细胞中的表达量升高,并与恶
性程度呈显著正相关。LNCaP和PC-3前列腺癌
细胞系体外研究发现,PSMA7能够以剂量依赖的
方式增强雄激素受体的转录激活,进而促进由雄激
9]
。该素或雄激素受体介导的前列腺癌细胞的生长
[
HCT116细胞含核苷酸结合寡聚化结构域的蛋白1
(Nucleotide-bindingoligomerizationdomain-contai
,NOD1)相互作用,通过介导UPPningprotein1
降解NOD1来抑制细胞凋亡和核因子
κ
B(Nuclear
18]
factorkappa-B,NF-
κ
B)信号通路活性
[
。随
着PSMA7功能和机制的明确,人们开始致力于研
SMA7所介导的包括泛素-蛋白酶体信号通究由P
路在内的相关信号通路在肿瘤发生发展中的作用,
有望为临床治疗结直肠癌提供潜在靶标。
24 PSMA7与宫颈癌
对253例宫颈癌患者样本进行单核苷酸多态性
阵列分析、基因表达谱和荧光原位杂交分析,结果
SMA7在内的26个过表达基因,初表明共有包括P
步揭示了宫颈癌组织中差异表达的PSMA7可能是
19]
一个潜在的分子标志物
[
。相关性分析表明宫颈
结果初步证实了PSMA7在前列腺癌的进展过程中
SMA7在前列腺癌细胞的细发挥着重要的作用。P
胞质中过表达,并且其在恶性和良性前列腺癌中的
表达量差异显著,为前列腺癌的临床诊断和药物开
10]
发提供有前途的靶点
[
。然而,对PSMA7在前列
腺癌中的具体作用机制暂无后续报道。
22 PSMA7与肝癌
编码PSMA7的mRNA在肝癌组织中的表达显
11]
著上调
[
。后续对254例原发性肝细胞癌组织标
癌组织中的PSMA7和泛素的表达水平呈正相关,
因此,PSMA7可能通过介导UPP信号通路促进宫
颈癌的进程,另一方面也可能通过增强血管内皮生
长因子(Vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)
4]
的表达促进细胞增殖和抑制细胞凋亡
[
。基于已报
本的研究发现PSMA7的表达水平与年龄、肝硬化
12]
程度、病理分级、淋巴结转移等密切相关
[
。PS
MA7血清学水平在肝癌的早期诊断和疾病进展中
13]
。提示PSMA7可能是肝癌的一个独起重要作用
[
道的PSMA7在宫颈癌中的分子机制,以PSMA7为
靶点的宫颈癌治疗方案具有一定的可行性。
25 PSMA7与胃癌
0对胃癌和癌旁组织进行实时定量PCR和对6
SMA7在胃癌中表达上调,免疫组化实验,证实了P
单因素和多因素方差分析都表明PSMA7可作为胃
20]
癌的一个独立预后指标
[
。在敲低PSMA7基因
立预测因子。在Huh7和HepG2肝癌细胞系中,
PSMA7能够通过与具有染色质重塑功能的BAF155
蛋白竞争性结合乙型肝炎病毒x蛋白(HepatitisB
,HBx),介导HBx蛋白的泛素化降virusXprotein
解,这揭示了PSMA7可能参与抑制乙型肝炎病毒
14]
(HepatitisB,HBV)相关肝癌的发病机制
[
。在
分析GSE84006、GSE14323、GSE14811这3个基
O和KEGG富集因表达谱数据集的基础上,结合G
分析筛选差异表达显著的基因,并构建蛋白质-蛋
白质相互作用(Protein-proteininteraction,PPI)
网络和进行Kaplan-Meier生存分析,发现PSMA7
与肝癌患者较差的预后显著相关,可进一步确定
15]
PSMA7为肝癌的生物标志物
[
。上述研究表明PS
后,人胃癌细胞株SGC7901的增殖、迁移和侵袭
能力受到明显抑制,在PSMA7表达受抑制的情况
下,BALB/c小鼠的皮下移植瘤的生长明显变
21]
缓
[
。说明PSMA7促进胃癌进展,为胃癌的诊断
和治疗提供潜在靶点。通过PPI网络以及蛋白印迹
WesternBlot等实验首次提出并证实了PSMA7能够
诱导JNK/Erk1/p38细胞信号转导通路的靶蛋白磷
OD1间接激活MAPK信号通路,酸化,同时通过N
参与调节胃癌BGC823细胞的增殖、侵袭和转移,
这也为PSMA7在生物体内可能参与的信号途径提
22-23]
供了新的见解
[
。
MA7在肝癌组织中高表达,与患者的不良预后有
关,是肝癌患者的一个可靠的预后检测靶标,但人
们对于PSMA7在肝癌中的具体作用机制还需进一
步了解。
23 PSMA7与结直肠癌
对62例原发性、34例淋巴结转移和13例肝
转移的结直肠癌组织进行免疫组化分析,发现PS
在结直肠癌组织中表达上调,其高表达与转MA7
16]
移和不良预后显著相关
[
。在此基础上,为进一
随着近年来蛋白质组学的兴起,已有研究证明
在胃癌患者的血清外泌体中,包括PSMA7在内的
蛋白质显著富集,同时经生物信息学分析表明PS
参与胃癌相关蛋白质代谢过程,这些结果进MA7
一步证明了PSMA7在胃癌进展中发挥着举足轻重
24]
的作用
[
。步探究PSMA7对结直肠癌细胞生物学行为的影响
及其相关机制,该课题组采用RNA干扰技术沉默
PSMA7,结果表明人结肠癌RKO细胞的迁移和侵
17]
袭能力受到明显的抑制
[
。但是,具体作用机制
26 PSMA7与肺癌
PSMA7mRNA在肺癌细胞系中表达上调,具
25]
有实现肺癌侵袭转移的潜能
[
。但是,PSMA7能
尚不明确。有研究阐明PSMA7能够与人结肠癌够使肺癌A549细胞周期阻滞,抑制细胞增殖、迁
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张浩然,等.蛋白酶体
α
7亚基在癌症中的研究进展
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移和侵袭,随后用异种移植模型进行体内验证,结
果显示PSMA7能够显著抑制小鼠体内肺癌细胞的
生长以及向淋巴结等其他器官的转移,首次证实了
5]
PSMA7具有一定的抑癌功能
[
。另外,通过对On
J].ubiquitin-proteasomepathwayincervicalcancer[
,2019,234(5):5851-5862.JCellPhysiol
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comine数据库中的数据集分析,发现肺癌组织中
的PSMA7mRNA表达水平低于正常组织,PSMA7
mRNA水平的高表达与患者的总生存期改善呈正相
26]
。此矛盾结果的可能原因是PSMA7在癌症中关
[
的作用取决于PSMA7所介导UPP降解的包括癌基
因和抑癌基因在内的多种蛋白的平衡。鉴于PS
MA7在肺癌中降解的目标蛋白的功能是未知的,
对PSMA7在肺癌中的具体作用无法下定论,这也
为未来PSMA7在肺癌领域的研究提供了一个参考
方向。
27 PSMA7与卵巢癌
卵巢癌的高代谢需求可加剧蛋白质错误折叠的
特点,通过对TCGA数据库差异表达基因的筛选以
SMA7下游转录谱的分析,并采用卵巢癌及对P
OVCAR3细胞系进行验证,初次证实了PSMA7能
Acylaminoacylpeptide够协同酰基氨基肽水解酶(
hydrolase,APEH)降解乙酰化肽N端乙酰化的氨
基酸,通过蛋白酶体活性的负反馈机制,增强泛
素-蛋白酶体活性,抑制靶蛋白降解,介导蛋白质
稳态,最终促进卵巢癌的生长
[27]
。然而PSMA7对
卵巢癌细胞迁移和侵袭等其他生物学功能的影响以
及其在其他信号通路的作用尚无报道,这将是PS
MA7在卵巢癌中深入研究的一个重要方向。
3 小结与展望
PSMA7在不同癌症中的差异表达以及PSMA7
在癌症进程中的作用与其介导的UPP靶向降解的
蛋白的功能有关,是多种癌症可靠的生物标志物。
因此,深入探讨PSMA7在癌症进展中的作用机制
及其他可能的细胞信号转导途径,可为其作为癌症
的可靠的生物标志物及临床抗癌药物的靶点提供有
力的证据。
参考文献
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19(7):1168-1181.
(2022-05-26收稿)
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[22]张世甲,李剑,韩广森,等.蛋白酶体a7亚基对胃
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2024年4月26日发(作者:朱盼晴)
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综 述
[摘 要] 蛋白酶体
α
7亚基(PSMA7)是20S蛋白酶体核心复合物的一个亚基。通过泛素-蛋白
酶体途径在细胞增殖、免疫微环境调节、细胞周期调控及细胞分化等生理过程中发挥关键性作用,亦与癌
症的发生、发展、转移以及预后密切相关。本文对PSMA7在不同癌症中的作用作一综述,以期为癌症诊
断和治疗提供潜在生物标志物的同时为癌症治疗靶向药物的开发提供理论依据。
[关键词] 蛋白酶体
α
7亚基;泛素-蛋白酶体途径;癌症
doi:103969/jissn1674-7593202303019
[Abstract] Proteasomesubunit7(PSMA7)isasubunitofthe20Sproteasomecorecomplex,whichplaysakeyrolein
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suchphysiologicalprocessesascellproliferation,immunemicroenvironmentregulation,cellcycleregulationandcelldifferentiation,
andiscloselyrelatedtotheoccurrence,development,metastasisandprognosisoftumorsthroughtheubiquitin-proteasomepathway.
ThearticlereviewstheroleofPSMA7incancerstoprovidepotentialbiomarkersforcancerdiagnosisandtreatmentaswellastheoretical
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[Keywords] Proteasomesubunit7;Ubiquitin-proteasomePathway;Cancer
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。蛋白酶体
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αα
PP介导的蛋酶体核心复合物的一个亚基,通过U
白质降解,可调控细胞增殖、免疫微环境调节、细
3]
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[
。PS
MA7通过促进细胞增殖,抑制细胞凋亡参与宫颈
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[
。然而在肺癌小鼠模型中却可以抑制肺癌
5]
细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制致瘤性
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。这些研
SMA7在癌症中的作用不能一概而论。究表明,P
82004081,82004118);南京中医药大学自然科学基金(NZY82004081);江苏省自然科学基金青年基金项
国家自然科学基金青年项目(
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郭一凡
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7SubunitinCancers
1,2111111
ZhangHaoran,FuHequn,LiYajing,WangXinyi,GuoYifan,ZhangZhengguang,GuoYuanyuan
2
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NanjingMedicalUniversity,Nanjing 211166
Correspondingauthor:GuoYuanyuan,email:guoyy@njucmeducn
因此,本综述介绍PSMA7在癌症中的研究进展,
为临床癌症诊断提供可靠标志物和治疗靶点。
1 PSMA7的结构与功能
PSMA7又名C6、HSPC、XAPC7或RC6-1,
隶属于肽酶T1A家族,是一种由248个氨基酸组
6]
6S蛋白酶体复合物
[
。成的蛋白质,参与组成2
26S蛋白酶体包括20S核心颗粒和19S调节颗粒。
其中,20S核心颗粒由4个环构成:两个环由7个
7]
PSMA7组成,另外两个环由7个
β
亚基组成
[
。
PSMA7基因位于20q1333的染色体区域,该染色
8]
体区域可参与多种癌症相关基因的扩增
[
。
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张浩然,等.蛋白酶体
α
7亚基在癌症中的研究进展
2 PSMA7在不同癌症中的研究现状
21 PSMA7与前列腺癌
PSMA7参与前列腺癌相关信号通路的调节。
PSMA7在前列腺癌细胞中的表达量升高,并与恶
性程度呈显著正相关。LNCaP和PC-3前列腺癌
细胞系体外研究发现,PSMA7能够以剂量依赖的
方式增强雄激素受体的转录激活,进而促进由雄激
9]
。该素或雄激素受体介导的前列腺癌细胞的生长
[
HCT116细胞含核苷酸结合寡聚化结构域的蛋白1
(Nucleotide-bindingoligomerizationdomain-contai
,NOD1)相互作用,通过介导UPPningprotein1
降解NOD1来抑制细胞凋亡和核因子
κ
B(Nuclear
18]
factorkappa-B,NF-
κ
B)信号通路活性
[
。随
着PSMA7功能和机制的明确,人们开始致力于研
SMA7所介导的包括泛素-蛋白酶体信号通究由P
路在内的相关信号通路在肿瘤发生发展中的作用,
有望为临床治疗结直肠癌提供潜在靶标。
24 PSMA7与宫颈癌
对253例宫颈癌患者样本进行单核苷酸多态性
阵列分析、基因表达谱和荧光原位杂交分析,结果
SMA7在内的26个过表达基因,初表明共有包括P
步揭示了宫颈癌组织中差异表达的PSMA7可能是
19]
一个潜在的分子标志物
[
。相关性分析表明宫颈
结果初步证实了PSMA7在前列腺癌的进展过程中
SMA7在前列腺癌细胞的细发挥着重要的作用。P
胞质中过表达,并且其在恶性和良性前列腺癌中的
表达量差异显著,为前列腺癌的临床诊断和药物开
10]
发提供有前途的靶点
[
。然而,对PSMA7在前列
腺癌中的具体作用机制暂无后续报道。
22 PSMA7与肝癌
编码PSMA7的mRNA在肝癌组织中的表达显
11]
著上调
[
。后续对254例原发性肝细胞癌组织标
癌组织中的PSMA7和泛素的表达水平呈正相关,
因此,PSMA7可能通过介导UPP信号通路促进宫
颈癌的进程,另一方面也可能通过增强血管内皮生
长因子(Vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)
4]
的表达促进细胞增殖和抑制细胞凋亡
[
。基于已报
本的研究发现PSMA7的表达水平与年龄、肝硬化
12]
程度、病理分级、淋巴结转移等密切相关
[
。PS
MA7血清学水平在肝癌的早期诊断和疾病进展中
13]
。提示PSMA7可能是肝癌的一个独起重要作用
[
道的PSMA7在宫颈癌中的分子机制,以PSMA7为
靶点的宫颈癌治疗方案具有一定的可行性。
25 PSMA7与胃癌
0对胃癌和癌旁组织进行实时定量PCR和对6
SMA7在胃癌中表达上调,免疫组化实验,证实了P
单因素和多因素方差分析都表明PSMA7可作为胃
20]
癌的一个独立预后指标
[
。在敲低PSMA7基因
立预测因子。在Huh7和HepG2肝癌细胞系中,
PSMA7能够通过与具有染色质重塑功能的BAF155
蛋白竞争性结合乙型肝炎病毒x蛋白(HepatitisB
,HBx),介导HBx蛋白的泛素化降virusXprotein
解,这揭示了PSMA7可能参与抑制乙型肝炎病毒
14]
(HepatitisB,HBV)相关肝癌的发病机制
[
。在
分析GSE84006、GSE14323、GSE14811这3个基
O和KEGG富集因表达谱数据集的基础上,结合G
分析筛选差异表达显著的基因,并构建蛋白质-蛋
白质相互作用(Protein-proteininteraction,PPI)
网络和进行Kaplan-Meier生存分析,发现PSMA7
与肝癌患者较差的预后显著相关,可进一步确定
15]
PSMA7为肝癌的生物标志物
[
。上述研究表明PS
后,人胃癌细胞株SGC7901的增殖、迁移和侵袭
能力受到明显抑制,在PSMA7表达受抑制的情况
下,BALB/c小鼠的皮下移植瘤的生长明显变
21]
缓
[
。说明PSMA7促进胃癌进展,为胃癌的诊断
和治疗提供潜在靶点。通过PPI网络以及蛋白印迹
WesternBlot等实验首次提出并证实了PSMA7能够
诱导JNK/Erk1/p38细胞信号转导通路的靶蛋白磷
OD1间接激活MAPK信号通路,酸化,同时通过N
参与调节胃癌BGC823细胞的增殖、侵袭和转移,
这也为PSMA7在生物体内可能参与的信号途径提
22-23]
供了新的见解
[
。
MA7在肝癌组织中高表达,与患者的不良预后有
关,是肝癌患者的一个可靠的预后检测靶标,但人
们对于PSMA7在肝癌中的具体作用机制还需进一
步了解。
23 PSMA7与结直肠癌
对62例原发性、34例淋巴结转移和13例肝
转移的结直肠癌组织进行免疫组化分析,发现PS
在结直肠癌组织中表达上调,其高表达与转MA7
16]
移和不良预后显著相关
[
。在此基础上,为进一
随着近年来蛋白质组学的兴起,已有研究证明
在胃癌患者的血清外泌体中,包括PSMA7在内的
蛋白质显著富集,同时经生物信息学分析表明PS
参与胃癌相关蛋白质代谢过程,这些结果进MA7
一步证明了PSMA7在胃癌进展中发挥着举足轻重
24]
的作用
[
。步探究PSMA7对结直肠癌细胞生物学行为的影响
及其相关机制,该课题组采用RNA干扰技术沉默
PSMA7,结果表明人结肠癌RKO细胞的迁移和侵
17]
袭能力受到明显的抑制
[
。但是,具体作用机制
26 PSMA7与肺癌
PSMA7mRNA在肺癌细胞系中表达上调,具
25]
有实现肺癌侵袭转移的潜能
[
。但是,PSMA7能
尚不明确。有研究阐明PSMA7能够与人结肠癌够使肺癌A549细胞周期阻滞,抑制细胞增殖、迁
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张浩然,等.蛋白酶体
α
7亚基在癌症中的研究进展
—345—
移和侵袭,随后用异种移植模型进行体内验证,结
果显示PSMA7能够显著抑制小鼠体内肺癌细胞的
生长以及向淋巴结等其他器官的转移,首次证实了
5]
PSMA7具有一定的抑癌功能
[
。另外,通过对On
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的PSMA7mRNA表达水平低于正常组织,PSMA7
mRNA水平的高表达与患者的总生存期改善呈正相
26]
。此矛盾结果的可能原因是PSMA7在癌症中关
[
的作用取决于PSMA7所介导UPP降解的包括癌基
因和抑癌基因在内的多种蛋白的平衡。鉴于PS
MA7在肺癌中降解的目标蛋白的功能是未知的,
对PSMA7在肺癌中的具体作用无法下定论,这也
为未来PSMA7在肺癌领域的研究提供了一个参考
方向。
27 PSMA7与卵巢癌
卵巢癌的高代谢需求可加剧蛋白质错误折叠的
特点,通过对TCGA数据库差异表达基因的筛选以
SMA7下游转录谱的分析,并采用卵巢癌及对P
OVCAR3细胞系进行验证,初次证实了PSMA7能
Acylaminoacylpeptide够协同酰基氨基肽水解酶(
hydrolase,APEH)降解乙酰化肽N端乙酰化的氨
基酸,通过蛋白酶体活性的负反馈机制,增强泛
素-蛋白酶体活性,抑制靶蛋白降解,介导蛋白质
稳态,最终促进卵巢癌的生长
[27]
。然而PSMA7对
卵巢癌细胞迁移和侵袭等其他生物学功能的影响以
及其在其他信号通路的作用尚无报道,这将是PS
MA7在卵巢癌中深入研究的一个重要方向。
3 小结与展望
PSMA7在不同癌症中的差异表达以及PSMA7
在癌症进程中的作用与其介导的UPP靶向降解的
蛋白的功能有关,是多种癌症可靠的生物标志物。
因此,深入探讨PSMA7在癌症进展中的作用机制
及其他可能的细胞信号转导途径,可为其作为癌症
的可靠的生物标志物及临床抗癌药物的靶点提供有
力的证据。
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