DDX5,也称为DEAD-box helicase 5或p68,是一种重要的RNA解旋酶。RNA解旋酶是一类参与RNA代谢的酶,它们通过解开RNA分子中的双链结构,促进RNA的转录、翻译和降解等过程。DDX5属于DEAD-box RNA解旋酶家族,这个家族的成员在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括基因表达调控、细胞信号转导、能量代谢等。
研究表明,DDX5在多种癌症的发生发展中发挥着重要作用。例如,在肝细胞癌(HCC)中,DDX5的表达水平与肿瘤分级和患者预后密切相关。研究发现,索拉非尼等酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可以下调HCC细胞中DDX5的表达,而DDX5过表达则可以通过铁死亡机制增强HCC细胞对索拉非尼的敏感性。此外,DDX5还可以通过Wnt/β-catenin信号通路影响HCC细胞对索拉非尼的敏感性,从而影响HCC的治疗效果[1]。
除了在癌症中的作用,DDX5还与多种其他疾病相关。例如,在乙型肝炎病毒(HBV)感染过程中,DDX5的表达水平会下调,这可能导致HBV相关HCC的预后不良。研究发现,DDX5可以通过解开STAT1 mRNA上的G-四链体结构,促进STAT1的翻译,进而增强干扰素(IFN)信号通路,从而发挥抗病毒作用[2]。
此外,DDX5还与骨关节炎(OA)的发病机制相关。研究发现,OA患者的软骨细胞中DDX5的表达水平会下调,这可能导致软骨纤维化和降解。DDX5可以通过调控可变剪接和G-四链体解旋,影响OA的发病机制[3]。
DDX5还与基因组稳定性相关。研究发现,DDX5可以与其他DEAD-box RNA解旋酶一起,参与维持基因组稳定性。它们可以调节基因表达,防止DNA损伤,并直接参与DNA损伤的修复过程[4]。
此外,DDX5还与生殖衰老相关。研究发现,MCM8基因突变会导致小鼠原生殖细胞(PGC)增殖缺陷和生育能力下降。MCM8可以与DDX5相互作用,促进R-loop的解旋,从而维持基因组稳定性[5]。
DDX5还与MYC基因的转录激活相关。研究发现,DDX5可以解开MYC基因启动子区域形成的G-四链体结构,从而促进MYC基因的转录激活。这表明DDX5可能是一个新的癌症治疗靶点[6]。
DDX5在脊椎动物的性别分化和卵母细胞成熟中也发挥着重要作用。研究发现,ddx5基因缺陷的小鼠会表现出性分化异常和卵母细胞成熟障碍[7]。
综上所述,DDX5是一种重要的RNA解旋酶,参与多种生物学过程,包括基因表达调控、细胞信号转导、能量代谢、生殖衰老等。DDX5在多种疾病中发挥重要作用,包括癌症、HBV感染、OA等。此外,DDX5还具有独立的染色质调控功能,影响基因表达和干细胞的多能性维持。DDX5的研究有助于深入理解RNA解旋酶的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Zhili, Caron de Fromentel, Claude, Kim, Woojun, Levrero, Massimo, Andrisani, Ourania. 2023. RNA helicase DDX5 modulates sorafenib sensitivity in hepatocellular carcinoma via the Wnt/β-catenin-ferroptosis axis. In Cell death & disease, 14, 786. doi:10.1038/s41419-023-06302-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38036507/
2. Sun, Jiazeng, Wu, Guanhui, Pastor, Florentin, Yang, Danzhou, Andrisani, Ourania. 2021. RNA helicase DDX5 enables STAT1 mRNA translation and interferon signalling in hepatitis B virus replicating hepatocytes. In Gut, 71, 991-1005. doi:10.1136/gutjnl-2020-323126. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34021034/
3. Liu, Qianqian, Han, Mingrui, Wu, Zhigui, Xu, Qiang, Sun, Yang. 2024. DDX5 inhibits hyaline cartilage fibrosis and degradation in osteoarthritis via alternative splicing and G-quadruplex unwinding. In Nature aging, 4, 664-680. doi:10.1038/s43587-024-00624-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38760576/
4. Cargill, Michael, Venkataraman, Rasika, Lee, Stanley. 2021. DEAD-Box RNA Helicases and Genome Stability. In Genes, 12, . doi:10.3390/genes12101471. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34680866/
5. Wen, Canxin, Cao, Lili, Wang, Shuhan, Yang, Yajuan, Qin, Yingying. 2024. MCM8 interacts with DDX5 to promote R-loop resolution. In The EMBO journal, 43, 3044-3071. doi:10.1038/s44318-024-00134-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38858601/
6. Wu, Guanhui, Xing, Zheng, Tran, Elizabeth J, Yang, Danzhou. 2019. DDX5 helicase resolves G-quadruplex and is involved in MYC gene transcriptional activation. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116, 20453-20461. doi:10.1073/pnas.1909047116. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31548374/
7. Sone, Ryota, Taimatsu, Kiyohito, Ohga, Rie, Tanaka, Minoru, Kawahara, Atsuo. 2020. Critical roles of the ddx5 gene in zebrafish sex differentiation and oocyte maturation. In Scientific reports, 10, 14157. doi:10.1038/s41598-020-71143-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32873816/