Gp2,全称Glycoprotein 2,是一种在哺乳动物肠道上皮细胞中特异性表达的蛋白。Gp2基因主要在派氏结的M细胞上表达,其功能是作为转胞吞受体,介导粘膜抗原的转运。Gp2基因的表达受到昼夜节律的调控,这种调控是通过cAMP反应元件结合蛋白(CREB)来实现的[1]。在昼夜节律中,Gp2的表达在黑暗阶段达到峰值,这与Gp2蛋白的丰度增加相一致,表明Gp2可能参与肠道免疫的昼夜节律性调控[1]。
Gp2基因的启动子区域含有多个cAMP反应元件(CREs),这些元件与CREB结合,从而调控Gp2基因的转录。研究表明,Forskolin能够促进CREB的磷酸化,进而增加Gp2基因在派氏结中的转录水平[1]。此外,Gp2基因与THP基因在染色体7F1区域形成基因簇,这两个基因的编码序列和结构非常相似,提示它们可能通过基因复制产生,并逐渐演化出组织特异性表达调控元件[2]。
Gp2基因的表达和功能不仅限于肠道免疫,还与某些疾病的发生发展相关。例如,研究表明Gp2基因的变异可能与胰腺癌的易感性相关[3]。在一项全基因组关联研究中,研究者发现Gp2基因的变异与日本人群的胰腺癌风险增加相关[3]。此外,Gp2基因的变异还可能影响肠上皮细胞中M细胞的形成和功能,如NOX1基因的突变可能导致M细胞过度表达,从而影响肠道炎症和免疫反应[4]。
Gp2基因的研究不仅有助于我们深入理解肠道免疫和疾病发生的机制,还为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路。例如,通过调控Gp2基因的表达和功能,可能有助于改善肠道免疫状态,预防或治疗相关疾病。此外,Gp2基因的变异还可能成为胰腺癌等疾病的诊断和治疗靶点。
参考文献:
1. Kusunose, Naoki, Tsuruta, Akito, Hamamura, Kengo, Koyanagi, Satoru, Ohdo, Shigehiro. 2020. Circadian expression of Glycoprotein 2 (Gp2) gene is controlled by a molecular clock in mouse Peyer's patches. In Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 25, 270-278. doi:10.1111/gtc.12758. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32050049/
2. Kobayashi, K, Yanagihara, K, Ishiguro, K, Fukuoka, S. . GP2/THP gene family of self-binding, GPI-anchored proteins forms a cluster at chromosome 7F1 region in mouse genome. In Biochemical and biophysical research communications, 322, 659-64. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15325280/
3. Lin, Yingsong, Nakatochi, Masahiro, Hosono, Yasuyuki, Kikuchi, Shogo, Matsuo, Keitaro. 2020. Genome-wide association meta-analysis identifies GP2 gene risk variants for pancreatic cancer. In Nature communications, 11, 3175. doi:10.1038/s41467-020-16711-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32581250/
4. Hsu, Nai-Yun, Nayar, Shikha, Gettler, Kyle, Chuang, Ling-Shiang, Cho, Judy H. 2022. NOX1 is essential for TNFα-induced intestinal epithelial ROS secretion and inhibits M cell signatures. In Gut, 72, 654-662. doi:10.1136/gutjnl-2021-326305. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36191961/