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SMARCE1分子的结构与功能:
SWI/SNF染色质重置复合物最初在酵母中被发现,它可以通过ATP以来的核小体破坏活性来促进转录因子与核小体模板的结合从而发挥转录激活作用[6]。SMARCE1(BAF57)是SWI/SNF复合物的一个亚基,它存在于所有的高等真核生物的SWI/SNF复合物中,但不存在于酵母中。SMARCE1可以与雌激素及雄激素受体相互作用,从而在类固醇反应中被招募到核受体靶点参与并调节核受体功能[7]。SMARCE1的预测分子质量为47KDa,由个氨基酸组成,其分子结构包含一个与DNA非特异性结合的高迁移率基因结构域(HMG)和一个类动蛋白螺旋结构域(KLCCdomain),还有N末端富含脯氨酸的区域和C末端富含酸性残基的区域[8]。其中HMG结构域与DNA具有很强的结合活性,该结构域具有明显的弯曲,可以四向连接DNA,所以被认为是核小体的进出口点[9]。然而有研究表明,SWI/SNF复合物可以独立于BAF57与DNA结合,这意味着它可能在BAF复合物结合或脱离核小体的时候起到拓扑作用,或者该HMG结构域可以在SWI/SNF复合物识别靶的过程中提供额外的特异性,从而介导复合物与转录因子之间的相互作用[8]。SMARCE1蛋白的KLCC结构域及N末端富含脯氨酸的区域和C末端富含酸性残基的区域对SMARCE1蛋白参与SWI/SNF复合物的组装发挥重要的作用[10]。SMARCE1蛋白对生物的发育有一定的影响,它可促进T细胞的发育与成熟过程,SMARCE1功能丧失可能导致CD4受体表达增加,CD8受体表达抑制[11]。SMARCE1还与骨骼肌的分化及细胞肌源性表达有关,SMARCE1蛋白可与肌肉卫星细胞(SCs)表达的转录抑制因子Teashirt-3(TSHZ3)合作调节MYOD活性以控制骨骼肌分化[12]。另外SMARCE1蛋白可抑制神经元特异基因在非神经组织中的表达,在非神经组织中,SMARCE1与co-rest相互作用招募BAF复合体,并与靶启动子的阻遏因子1(RE1)结合,从而抑制神经元特异性基因的表达在组织中的表达[13]。在细胞周期的调控过程中,SMARCE1也发挥不可或缺的作用,SWI/SNF复合物可在细胞周期中作为细胞增殖的促进者或抑制剂,其具体功能受到特定环境或特定亚基调控的影响[14,15]。SMARCE1也可激活雌雄激素受体,募集SWI/SNF复合物到核内发挥作用。而且SMARCE1蛋白的含量是被严格控制的,自由或过量的BAF57可能会干扰BAF复合体的招募,并引发不想要的或显性负面效应,可能导致激素反应的不稳定或细胞生长障碍。02
SMARCE1基因突变在肿瘤中的作用:
SMARCE1与肿瘤抑制和发生相关性不大,但它参与了雌激素驱动的致癌途径,在临床上偶尔与乳腺癌表型有关。SMARCE1基因突变最先在BT细胞系中发现,它可通过上调CYLD(家族性圆柱瘤病)基因的表达,来诱导细胞凋亡[15]。在后续的相关研究中检测到一例乳腺癌细胞中的两个SMARCE1基因突变(BAF57BCMUT-A和BAF57-BCMUT-B),并产生两个截断蛋白,这两种突变蛋白不易被蛋白酶体降解,可以在COS-1和MCF-7细胞系中增强ER、AR介导的转录过程,促进细胞增殖,也可以与转录因子ETS2作用,调控BRCA1在MAF-7细胞中的表达[16]。SMARCE1基因突变可能与较差的肿瘤预后相关。在乳腺癌中SMARCE1基因可通过调节降解基底膜的蛋白酶的表达来驱动原位癌的侵袭和转移[17]。SMARCE1表达的上调在前列腺癌中可能代表着更高的肿瘤分级,预后更差,在CRPC细胞中,SMARCE1可以在雄激素调控缺乏的情况下取代雄激素诱导AR靶基因的表达,这可能与肿瘤细胞的侵袭与转移相关,且其促进转移的机制与HIFIA和VEGF(血管内皮生长因子)无关。子宫内膜癌核型SMARCE1的高表达也预示着较差的预后,研究表明核型SMARCE1低表达患者的生存率明显好于核型SMARCE1高表达的患者[18]。SMARCE1与肿瘤的药物敏感性也有关系。在卵巢癌中,SMARCE1水平越高,肿瘤细胞对顺铂、阿霉素和5-氟尿嘧啶的敏感性就越低[19]。在NSCLC中,SMARCE1的表达缺失可直接或通过下调CBX2基因表达抑制多梳复合体(PRC1)的表达,引起表皮生长因子受体(EGFR)表达增加,使肿瘤细胞对受体酪氨酸激酶受体(ALK/MET)抑制剂的敏感性降低[20]。图1.SMARCE1蛋白的分子结构及功能。(引自图Lomeli,H.Castillo-Robles,J.ThedevelopmentalandpathogenicrolesofBAF57,aspecialsubunitoftheBAFchromatin-remodeling