Marchf5,也称为MITOL/MARCH5,是一种位于线粒体外膜的E3泛素连接酶。Marchf5在细胞内发挥着重要的生物学功能,包括调节线粒体和内质网(ER)的相互作用、促进细胞存活以及参与细胞凋亡等过程。此外,Marchf5还与多种疾病的发生发展密切相关,如糖尿病心肌病、血液系统疾病和肿瘤等。
Marchf5在细胞内的功能主要表现在以下几个方面。首先,Marchf5可以与E3去泛素化酶USP30相互作用,调节线粒体蛋白的输入过程。在Marchf5缺失的细胞中,线粒体蛋白的输入受到抑制,导致细胞内泛素化底物的积累,进而影响线粒体的功能[1]。其次,Marchf5还可以通过促进STING信号通路的激活来调节细胞对DNA损伤的反应。在Marchf5缺失的细胞中,STING蛋白的氧化聚合增加,导致STING信号通路激活受阻[4]。此外,Marchf5还可以通过调节线粒体裂变和自噬来影响细胞对内质网应激的耐受性。在Marchf5缺失的细胞中,线粒体裂变和自噬过程受到抑制,导致细胞对内质网应激的耐受性降低[5]。
在疾病发生发展方面,Marchf5也发挥着重要作用。例如,Marchf5缺失可以导致造血干细胞凋亡,进而影响血液系统的稳态[3]。此外,Marchf5还与糖尿病心肌病的发生发展密切相关。Marchf5缺失可以导致心肌细胞凋亡增加,心肌纤维化加重,进而影响心脏功能[2]。此外,Marchf5还与肿瘤的发生发展密切相关。Marchf5缺失可以导致肿瘤细胞对内质网应激的耐受性降低,从而影响肿瘤的发生发展[5]。
综上所述,Marchf5是一种重要的E3泛素连接酶,在细胞内发挥着重要的生物学功能,包括调节线粒体和内质网的相互作用、促进细胞存活以及参与细胞凋亡等过程。此外,Marchf5还与多种疾病的发生发展密切相关,如糖尿病心肌病、血液系统疾病和肿瘤等。深入研究Marchf5的功能及其与疾病的关系,有助于揭示疾病的发生发展机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Phu, Lilian, Rose, Christopher M, Tea, Joy S, Kirkpatrick, Donald S, Bingol, Baris. . Dynamic Regulation of Mitochondrial Import by the Ubiquitin System. In Molecular cell, 77, 1107-1123.e10. doi:10.1016/j.molcel.2020.02.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32142684/
2. Lu, Linhe, Shao, Yalan, Xiong, Xiang, Duan, Weixun, Liu, Jincheng. 2024. Irisin improves diabetic cardiomyopathy-induced cardiac remodeling by regulating GSDMD-mediated pyroptosis through MITOL/STING signaling. In Biomedicine & pharmacotherapy = Biomedecine & pharmacotherapie, 171, 116007. doi:10.1016/j.biopha.2023.116007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38171238/
3. Ma, Wenjuan, Ahmad, Shah Adil Ishtiyaq, Hashimoto, Michihiro, Umemoto, Terumasa, Suda, Toshio. 2024. MITOL deficiency triggers hematopoietic stem cell apoptosis via ER stress response. In The EMBO journal, 43, 339-361. doi:10.1038/s44318-024-00029-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38238476/
4. Son, Kyungpyo, Jeong, Seokhwan, Eom, Eunchong, Kwon, Dohyeong, Kang, Suk-Jo. 2023. MARCH5 promotes STING pathway activation by suppressing polymer formation of oxidized STING. In EMBO reports, 24, e57496. doi:10.15252/embr.202357496. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37916870/
5. Wang, Huina, Yi, Xiuli, Guo, Sen, Li, Chunying, Guo, Weinan. 2021. The XBP1‒MARCH5‒MFN2 Axis Confers Endoplasmic Reticulum Stress Resistance by Coordinating Mitochondrial Fission and Mitophagy in Melanoma. In The Journal of investigative dermatology, 141, 2932-2943.e12. doi:10.1016/j.jid.2021.03.031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34048729/