Transcript APOBEC家族

APOBEC家族
--沈恋
APOBEC家族(载脂蛋白B
mRNA 编辑酶催化多肽家族)是
一种具有抗病毒活性的蛋白分
子。先前的研究认为APOBEC家
族的亚型APOBEC3G具有抗艾滋
病病毒的能力。
家族成员：
老大： APOBEC1
老二：APOBEC2
老三：APOBEC3A-G
老四：AID （活化诱导脱氨酶）
APOBEC1 、 AID 以串联重复形
式排列于第 12 号染色体；
APOBEC2 位于第 6 号染色体；
APOBEC3A-G 以串联重复形式排列
于第 22 号染色体
APOBEC1： 最早发现的 APOBEC 家族成员。
参与载脂蛋白 B mRNA 的编辑，是 RNA
编辑典型范例之一。
RNA 编辑：转录后 mRNA 发生特异性位
点的核苷酸改变，结果产生无义突变或
错义突变而导致 mRNA 编码容量的变化。
主要表达于肠道和某些哺乳动物的
肝脏内，能导致 apoB (载脂蛋白B)
mRNA特异性位点单个核苷酸 C
（ C6666 ）转变为 U ，使得编码谷氨
酰胺的密码子 CAA 转变为终止密码子
UAA ，导致翻译提前终止，生成
apoB100 蛋白的截短形式 apoB48 。
在大肠杆菌的胞苷脱氨酶中发现
APOBEC1有保守的活性位点功能域。此外，
它有一个独特的功能域含有两个苯丙氨
酸残基和插入的4个氨基酸残基跨越活性
位点功能域。该功能域在APOBEC家族包
括激活诱导的胞苷脱氨酶（AID），
APOBEC2，APOBEC3A和APOBEC3G在内的成
员中均存在。
APOBEC3 ：
主要表达于淋巴细胞和骨髓细胞谱系。
APOBEC3G 基因位于人的第 22 号染色
体长臂 22q13.1-q13.2 ，含有 8 个外显
子和 7 个内含子， 编码 384 个氨基酸，
其中第 128 － 194 位和第 320-380 位氨
基酸残基为两个重要的活性功能区：锌离
子结合功能区和水解酶功能区 。
除 APOBEC3G 外， APOBEC3 家族其它
成员 APOBEC3B 、 APOBEC3F 等均有很强
的抗逆转录病毒活性
AID（活化诱导脱氨酶）
它在启动抗体类型转换重组，体细胞高
突变和基因转化中至关重要。通过将免疫球
蛋白位点上的胞嘧啶脱氨基化来启动这些过
程，具有潜在的基因突变活性
在大肠杆菌中表达AID，发现细菌对抗抗
生素的能力上升了，就是说基因突变率增加
了，突变的倾向也是C-T和G-A，这说明AID确
实具有对脱氧胞苷的脱氨能力。
AID/APOBEC蛋白家族的许多成员都
能够将单链多核苷酸上的胞嘧啶脱氨基
化为尿嘧啶，从而实现各种各样的生理
功能。该家族的酶的过度表达会导致癌
症，提示编码APOBEC家族的蛋白的基因
是原癌基因，与细胞增殖密切相关。
它们能够在DNA或RNA水平上改变
病毒的遗传信息,这一称为编辑
(editing)的修饰和加工过程,可以
在多种病毒的基因组或其逆转录产
物中引入高频突变, 进而诱导其降
解、干扰其复制或者严重影响病毒
蛋白的生物学功能。
研究发现人体细胞内的
特定酵素可增强蛋白质
APOBEC抑制HIV病毒繁殖的
能力。
APOBEC通过使HIV的遗传基因的变异
来阻碍其繁殖。通常情况下HIVC会在分
泌病毒感染因子蛋白（Vif），分解
APOBEC，所以APOBEC不能发挥足够的防
御力。将酵素注射进感染了HIV病毒的细
胞中，可抑制Vif分解APOBE，促进
APOBEC发挥抑制HIV增殖的作用。
APOBEC3G会在HIV进行反转录
成cDNA的阶段时，造成其cDNA上
碱基的突变（胞嘧啶（cytidine）
转变成尿嘧啶（uracil）），使
得HIV的感染力下降。
APOBEC3G 及其家族成员在除 HIV 、 HBV
外的其它病毒的影响：
APOBEC1 家族成员之一的 hA1 （ rat
APOBEC1 ） 对 DNA 、 RNA 均有编辑作用，
提示该因子对包括 RNA 病毒在内的其它病毒
也有潜在的抑制作用 ；除胞嘧啶脱氨酶作用
外， APOBEC3G 在免疫系统中是否具有其它作
用机制； APOBEC3G 家族在人类肿瘤性疾病中
的作用； APOBEC3G 与机体其它细胞因子相互
作用等问题是目前研究的热点。
对上述机制的研究对于阐
明体内固有的对病毒的限制因
素至关重要并可在将来进一步
对病毒进行药物干预研究产生
重要影响。
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