96序列相似的家庭成員B功能的研究進(jìn)展

馬丹丹(綜述)，張智勇,蔡　遜(審校)

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院普通外科，武漢 430070)

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96序列相似的家庭成員B功能的研究進(jìn)展

馬丹丹(綜述)，張智勇,蔡遜※(審校)

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院普通外科，武漢 430070)

96序列相似的家庭成員B(family with sequence similarity 96, member B，F(xiàn)AM96B)，亦稱MIP18、CGI-128或者HSPC118, 染色體定位在16q22.1～q22.3，包含5個(gè)外顯子，編碼163個(gè)氨基酸，相對分子質(zhì)量約為18 000。它是最初根據(jù)人的表達(dá)序列標(biāo)簽(expressed sequence tag,EST)數(shù)據(jù)庫通過比較基因組方法比對人與線蟲的基因組發(fā)現(xiàn)的一種基因[1]。目前國內(nèi)外關(guān)于FAM96B基因的研究甚少。國內(nèi)外研究一致表明，F(xiàn)AM96B通過與其相互作用蛋白作用發(fā)揮功能，但具體功能尚不明確。現(xiàn)對FAM96B基因的功能研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1FAM96B相互作用蛋白

Yang等[2]發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AM96B基因通過與堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白E2-2相互作用，調(diào)節(jié)E2-2的蛋白表達(dá)，從而對血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移及微管形成發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)[3]，F(xiàn)AM96B與甲基磺酸敏感性基因19(methyl methanesulfonate sensitivity gene 19,MMS19)、著色性干皮病基因D (xeroderma pigmentosum D，XPD)組成蛋白復(fù)合物MMXD(MMS19-FAM96B-XPD)，在有絲分裂紡錘體的形成及染色體的正常分離中發(fā)揮作用。Lanz等[4]通過酵母雙雜交及免疫共沉淀技術(shù)發(fā)現(xiàn)FAM96B與凋亡素存在相互作用，從而在凋亡素特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡中發(fā)揮作用。最新研究表明，F(xiàn)AM96B與MMS19、CIAO1、NARFL、IOP1、腺苷酶轉(zhuǎn)移酶2等組成胞質(zhì)鐵硫蛋白簇聚集系統(tǒng)的成員,對DNA代謝、DNA修復(fù)、基因組不穩(wěn)定性發(fā)揮作用[5-7]。鐵硫簇是蛋白質(zhì)參與的基本生物進(jìn)展中的無機(jī)輔助因子，包括DNA代謝，轉(zhuǎn)錄，翻譯，電子傳遞，氧化磷酸化作用和細(xì)胞代謝[8-9]。Stehling等[10]發(fā)現(xiàn)CIA2A(FAM96A)、CIA2B(FAM96B)及CIA1(CIAO1)作為胞質(zhì)鐵硫蛋白簇聚集系統(tǒng)的成員，CIAO1與FAM96A或者FAM96B及胞質(zhì)鐵硫蛋白簇聚集系統(tǒng)的靶因子MMS19組成蛋白復(fù)合物，即CIAO1-FAM96B-MMS19蛋白復(fù)合物和CIAO1-FAM96A-MMS19蛋白復(fù)合物。CIAO1-FAM96B-MMS19蛋白復(fù)合物促進(jìn)大多數(shù)胞質(zhì)-核鐵硫蛋白的聚集。目前國內(nèi)外研究一致表明FAM96B通過與相互作用蛋白作用發(fā)揮功能。

2FAM96B通過與相互作用蛋白作用發(fā)揮功能

2.1FAM96B蛋白在細(xì)胞增殖、遷移中的作用荊霞等[11]發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AM96B與內(nèi)皮細(xì)胞的功能和冠心病的發(fā)生密切相關(guān)。進(jìn)一步證實(shí)，F(xiàn)AM96B基因的單個(gè)核苷酸的多態(tài)可能與冠心病的發(fā)生密切相關(guān)。Yang等[2]發(fā)現(xiàn)FAM96B作為堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白E2-2的調(diào)節(jié)基因，通過與E2-2蛋白相互作用發(fā)揮功能。研究表明[12]，E2-2蛋白能夠抑制血管內(nèi)皮生長因子受體2的啟動(dòng)子活性，從而抑制血管發(fā)生，而FAM96B可抑制E2-2的表達(dá)，提示FAM96B基因促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移及微管形成。上述研究證明，F(xiàn)AM96B在細(xì)胞的增殖、遷移中可能具有重要的生物學(xué)意義。

2.2FAM96B在細(xì)胞有絲分裂中的作用Ito等[3]報(bào)道了FAM96B和MMS19、Ciao1、XPD等組成一個(gè)不依賴于TFIIH的大分子復(fù)合物，能調(diào)節(jié)TFIIH的活性，在細(xì)胞有絲分裂過程中，定位于紡錘體上，對染色體正常分離中發(fā)揮作用。沉默F(xiàn)AM96B的表達(dá)導(dǎo)致結(jié)腸癌細(xì)胞系HCT-116細(xì)胞不能正常有絲分裂，導(dǎo)致異型細(xì)胞核堆積，形成多核細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)[13]，在細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體不穩(wěn)定在腫瘤細(xì)胞中反復(fù)的獲得和缺失染色體，增加染色體錯(cuò)誤分離率，大多數(shù)的細(xì)胞分裂會(huì)產(chǎn)生異常的非整倍體細(xì)胞，如果錯(cuò)誤分離的頻率足夠高，將導(dǎo)致腫瘤內(nèi)所有細(xì)胞最終經(jīng)受一次異常的細(xì)胞分裂產(chǎn)生不可能生存的后代，形成多核細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。上述資料提示，F(xiàn)AM96B基因在腫瘤細(xì)胞凋亡中發(fā)揮作用,可能與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

2.3FAM96B在凋亡素特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡中的作用Noteborn[14]發(fā)現(xiàn)，凋亡素是由121個(gè)氨基酸組成的小分子蛋白，該蛋白由雞貧血病毒編碼產(chǎn)生。其特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，而對正常細(xì)胞無凋亡誘導(dǎo)作用[15-16]。在對凋亡素的亞細(xì)胞定位觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)，凋亡素在正常細(xì)胞中定位于細(xì)胞質(zhì)，而在腫瘤細(xì)胞中定位于細(xì)胞核。這是由于凋亡素在腫瘤細(xì)胞內(nèi)特異的核定位信號[17]和使其在正常細(xì)胞中定位于細(xì)胞質(zhì)的核輸出信號所致[18]。國內(nèi)外的研究一致表明，凋亡素特異性腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡活性與其細(xì)胞核定位[19]密切相關(guān)，但作用的具體機(jī)制尚未闡明。

Lanz等[4]通過酵母雙雜交系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)凋亡素相互作用蛋白FAM96B，并經(jīng)免疫共沉淀證實(shí)了FAM96B在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中都與凋亡素存在相互作用。另外，Lanz等[4]在觀察FAM96B與凋亡素的亞細(xì)胞定位時(shí)發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌HeLa細(xì)胞中，通過激光共聚焦顯微鏡觀察到單獨(dú)轉(zhuǎn)染FAM96B組定位于細(xì)胞質(zhì)，單獨(dú)轉(zhuǎn)染凋亡素組定位于細(xì)胞核，共轉(zhuǎn)染FAM96B與凋亡素組部分凋亡素滯留于細(xì)胞質(zhì)中。因此推測，過表達(dá)FAM96B通過與凋亡素的相互作用可致部分凋亡素滯留于細(xì)胞質(zhì)中，進(jìn)而降低凋亡素誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡率。張智勇等[20]發(fā)現(xiàn)FAM96B在HepG2細(xì)胞中的表達(dá)顯著低于L02細(xì)胞，在肝癌腫瘤組織中的表達(dá)低于癌旁組織，另外在HepG2細(xì)胞中，共轉(zhuǎn)染凋亡素與FAM96B組的凋亡率低于單獨(dú)轉(zhuǎn)染凋亡素組，提示FAM96B可能通過影響凋亡素亞細(xì)胞定位而抑制凋亡素特異性誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡率。與Lanz等[4]的研究結(jié)果相一致。因此，對FAM96B的功能研究可為凋亡素特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制研究提供線索。

2.4FAM96B與XPD及早老癥的關(guān)系Ito等[3]發(fā)現(xiàn)FAM96B與XPD發(fā)病率的增加密切相關(guān)。人XPD蛋白是TFIIH復(fù)合體的第二大亞基[21]。TFIIH是一個(gè)由9個(gè)亞基(XPB、XPD、p62、p52、p44、p34、cdk7、cyclinHT、MAT1)組成的蛋白復(fù)合物。其中XPD作為支架，介導(dǎo)著復(fù)合物內(nèi)部的連接。國內(nèi)外研究表明,XPD參與了TFIIH介導(dǎo)的核苷酸切除修復(fù)和轉(zhuǎn)錄，還與細(xì)胞的增殖、凋亡、腫瘤的發(fā)生、化療藥物抗藥性的產(chǎn)生等密切相關(guān)[22-23]。研究發(fā)現(xiàn)，XPD基因的突變與XPD、Cockayne綜合征和毛發(fā)硫性營養(yǎng)不良這3種人類遺傳性疾病相關(guān)[24]。因此，對FAM96B的研究可為XPD的治療提供線索。

Xiong等[25]采用酵母雙雜交系統(tǒng)及免疫共沉淀技術(shù)證實(shí)了FAM96B與A型核纖層蛋白前體存在相互作用，且與早老癥的發(fā)生密切相關(guān)。早老癥是以兒童起病、過早老化為特征的一種罕見疾病[26]。早老癥患兒特征性表現(xiàn)是極快速度衰老，剛出生時(shí)看似正常，但到一兩歲時(shí)，早老癥狀就開始出現(xiàn)：嚴(yán)重生長遲緩，禿頂，皮下脂肪缺失，硬皮癥，特征性顱面異常(雕仰鼻、鳥樣臉、小頜)，特征性骨改變，手指關(guān)節(jié)變硬，騎馬樣姿態(tài)，像個(gè)小老頭，但思維和認(rèn)知狀態(tài)正常，故早老癥是一種部分衰老綜合征[27-28]。多數(shù)患兒死于充血性心力衰竭和心肌梗死等心血管疾病或者廣泛粥樣硬化導(dǎo)致的卒中，平均壽命13歲[29]。

早老癥是一種罕見的常染色體顯性遺傳病，屬于核纖層蛋白病，病因是第1號染色體上編碼核纖層蛋白的核纖層蛋白A/C基因第11個(gè)外顯子發(fā)生點(diǎn)突變。點(diǎn)突變造成核纖層蛋白A/C基因編碼的蛋白質(zhì)末端減少了50個(gè)氨基酸，突變后的蛋白質(zhì)稱為早衰蛋白。核纖層蛋白A/C基因位于1q21.2~21.3，包含12個(gè)外顯子，主要編碼產(chǎn)生Lamin A和Lamin C，它們是核纖層蛋白A/C基因通過RNA不同選擇剪接的變體[30]。Lamin A前體(prelamin A)的C端是“CAAX”，而Lamin C則無“CAAX”。

Lamin A在翻譯后進(jìn)行一系列的修飾過程，prelamin A先在C末端CAAX序列的半胱氨酸處發(fā)生法尼基化，接著末端的“AAX”3個(gè)氨基酸殘基被內(nèi)切蛋白酶切除，半胱氨酸再發(fā)生甲基酯化，然后由蛋白酶ZMPSTE24剪切掉末端15個(gè)氨基酸[31]。另外，在HPGS,外顯子11點(diǎn)突變形成了一個(gè)新的剪接位點(diǎn)導(dǎo)致prelamin A加工異常，產(chǎn)生截短50個(gè)氨基酸的蛋白。由于缺失的50個(gè)氨基酸內(nèi)包含蛋白酶ZMPSTE24的識別位點(diǎn)，ZMPSTE24缺失導(dǎo)致prelamin A不能被正常代謝為成熟A型核纖層蛋白，出現(xiàn)大量堆積，同樣表現(xiàn)出典型早衰的現(xiàn)象[32]。可見，prelamin A的加工過程與衰老密切相關(guān)。Xiong等[25]發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程很可能通過prelamin A相互作用蛋白FAM96B來實(shí)現(xiàn)的。FAM96B和prelamin A在細(xì)胞內(nèi)外均有相互作用，兩者能共定位于HEK-293細(xì)胞核膜，促進(jìn)細(xì)胞衰老。

3小結(jié)

目前雖然對FAM96B的功能研究取得一些重要進(jìn)展，如FAM96B促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移及微管形成，F(xiàn)AM96B通過影響凋亡素的亞細(xì)胞定位而抑制凋亡素特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡率，以及FAM96B在細(xì)胞有絲分裂中發(fā)揮作用等。但仍有許多亟待解決的問題，需要科研工作者不斷探索，如FAM96B在腫瘤組織中的表達(dá)，對腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡及遷移的影響，F(xiàn)AM96B基因沉默對細(xì)胞生物學(xué)功能、細(xì)胞有絲分裂及對凋亡素的誘導(dǎo)凋亡活性及亞細(xì)胞定位的影響，F(xiàn)AM96B與XPD及早老癥發(fā)生的具體機(jī)制等。相信隨著這些方面的深入研究，對FAM96B的功能研究將取得突破性進(jìn)展。

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摘要：96序列相似的家庭成員B(FAM96B)是由163個(gè)氨基酸組成的小分子蛋白。目前國內(nèi)外關(guān)于FAM96B基因的研究甚少。最近研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AM96B基因通過與其相互作用蛋白相互作用發(fā)揮功能，可能與血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移及微管形成密切相關(guān)，可能在細(xì)胞有絲分裂及Apoptin特異性誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡中發(fā)揮作用，并可能與著色性干皮病及早老癥等疾病的發(fā)生有關(guān)。但其具體功能尚不明確。

關(guān)鍵詞：96序列相似的家庭成員B；相互作用蛋白；增殖；凋亡；有絲分裂

Research Progress in Function of FAM96BMADan-dan，ZHANGZhi-yong,CAIXun.(DepartmentofGeneralSurgery,WuhanGeneralHospitalofGuangzhouCommand,Wuhan430070,China)

Abstract:FAM96B,family with sequence similarity 96,member B,is a small molecular protein encoded by 163 amino acids.At present，there is just a few research about FAM96B gene.Recent studies have found that,FAM96B functions through interaction its interacting protein.FAM96B is correlated with the proliferation,migration,and tube formation of endothelial cells.And it may play an important role in the cell mitosis and Apoptin-induced specific tumor cell apoptisis.Moreover FAM96B may be associated with the occurrence of xeroderma pigmentosum and Hutchinson-Gilford progeria syndrome.

Key words:Family with sequence similarity 96,member B; Interacting proteins; Proliferation; Apoptosis; Mitosis

收稿日期:2014-04-08修回日期：2014-09-19編輯：伊姍

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(81350006)；湖北省自然科學(xué)基金(2012FFB06805)

中圖分類號：Q255
doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.05.009

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)05-0791-03