锌指DHHC型棕榈酰转移酶5在组织稳态和疾病中的作用及机制OA

背景:蛋白质S-棕榈酰化是一种可逆的翻译后修饰,直接影响蛋白质的稳定性、亚细胞定位及与其他分子的相互作用。在哺乳动物细胞中,棕榈酰化由23-24种含有Asp-His-His-Cys(DHHC)共同基序的棕榈酰基转移酶催化。近年来,S-棕榈酰化在疾病中的重要作用引起了广泛关注,越来越多的研究试图通过靶向棕榈酰化及其催化酶,探索治疗疾病的新策略。其中,锌指DHHC型棕榈酰转移酶5(Palmitoyl transferase 5,ZDHHC5)是棕榈酰基转移酶家族中较为特殊的成员,它主要定位于质膜,通过催化棕榈酸酯添加到多种蛋白质底物上,参与多种生物过程。目的:简要介绍棕榈酰化的生物化学过程及其检测方法,阐明ZDHHC5在胞质分裂、突触形成与可塑性、细胞程序性死亡等生理过程中的作用,并总结近年来ZDHHC5在呼吸系统疾病、癌症等病理方面的研究进展。方法:由第一作者以“ZDHHC5、DHHC5或Palmitoyl transferase 5”为英文检索词,以“棕榈酰基转移酶5”为中文检索词,运用计算机在PubMed和CNKI数据库检索近年来有关于ZDHHC5研究的相关文献,检索时限设置为2011年1月至2025年3月,筛选后进行系统分析,对ZDHHC5在组织稳态和疾病中的作用机制进行归纳与总结。结果与结论:ZDHHC5作为一种关键的动态棕榈酰化修饰酶,通过直接修饰PCDH7、TrpM7、δ-catenin、NCX1、NOD2、MLKL等关键底物,或与GOLGA7等蛋白形成复合物,调控细胞分裂与分化、离子通量调节、突触形成与可塑性、细胞自噬与程序性死亡、细胞内膜运输、细胞黏附、少突胶质细胞及髓腔鞘形成,以及免疫信号调节等多种重要生理过程。在病理状态下,ZDHHC5的异常表达可能通过影响EZH2、SSTR5、INCENP等蛋白的棕榈酰化水平,促进神经胶质瘤、呼吸道疾病、心脏疾病、炎症、脂肪肝、糖尿病视网膜病变、精神分裂症等多种疾病的发生发展,表明其功能异常可能在多种疾病的发生机制中起到重要作用。未来研究应重点关注ZDHHC5的底物特异性识别机制,以及在不同生理和病理条件下的功能调控作用。同时,开发针对ZDHHC5的小分子抑制剂,并与跨学科技术整合应用,为基于棕榈酰化修饰的精准治疗策略提供新的方向,最终推动相关疾病的诊断和治疗。