ADAR1的生物学功能和与疾病的关系

在人体中，ADAR1和ADAR2具有脱氨活性，而ADAR3缺乏催化活性。ADAR1有两种亚型，ADAR1p110和ADAR1p150。较大的p150亚型包含核输出序列，使其能够在细胞质和细胞核中表达，而ADAR1 p110亚型和ADAR2缺乏该结构域，主要位于细胞核内。作为主要的RNA编辑器，ADAR1可与其他结合蛋白一起完成对RNA加工的差异性调节。

1.ADAR1对RNA的修饰可直接导致氨基酸替换，从而导致疾病。

2.ADAR1可以通过抑制模式识别受体机制来调节先天免疫。在病毒感染期间，长链外源dsRNA被MDA5、PKR和OAS识别，启动三个途径导致细胞凋亡以防止病毒的复制。MDA5途径导致干扰素（IFN）基因的诱导表达，这对于对抗病毒感染至关重要。然而，在没有病毒感染的情况下，内源dsRNA会被ADAR1修饰，从而阻止它们被这些先天免疫传感器识别。

3.ADAR1 参与 microRNA（miRNA）加工和功能调节。pri-miRNA和pre-miRNA茎环区特定位点被 ADAR1 识别发生 A-to-I 编辑后，分别抑制了RNase III DROSHA 和 DICER1 剪切作用，减少成熟 miRNA 生成，从而抑制 miRNA 的下游沉默效应。

4.ADAR1可以与Dicer酶通过蛋白质-蛋白质相互作用形成复合物。更重要的是，ADAR1可以增加pre-microRNA被Dicer酶切割的最大速率，并能促进miRNA装载到RNA诱导沉默复合物上，这是ADAR1在miRNA加工和RNAi机制中的作用的新发现。ADAR1在RNA编辑和RNAi中的功能是不同的，这主要是通过分别形成ADAR1/ADAR1同源二聚体或者Dicer酶/ADAR1异源二聚体复合物来实现的。有证据表明，ADAR1对miRNA的调节与某些癌症有关联。

5.ADAR2中枢神经系统中表达最高， 它的一个典型作用便是对神经系统中谷氨酸受体Gria2进行编辑。ADAR2通过将CAG变为CGG（将谷氨酰胺Q变为精氨酸R），编辑后表达的R蛋白对Ca2+通透性低，起到保护神经细胞的作用。未经编辑的Q型蛋白对Ca2+的通透性高，对神经细胞存在一定毒性。血清素受体5-HT2C的信使RNA中包含3个潜在修饰位点，其中Q/R位点是编辑程度最高的（高达99%的转录编辑），这种RNA编辑会影响5-HT2C受体的剪接和功能，从而影响神经元之间的信号传递和调节，进而导致影响食欲和情绪。

6.ADAR1和ADAR2在蛋白质多样性的转录后扩展中扮演重要角色，因为它们可以在内源性pre-mRNAs中引入终止密码子、替代剪接位点和错义突变。pre-mRNAs的A-to-I编辑被翻译机器读取为G，有时会导致不同的氨基酸出现，因此蛋白质的氨基酸序列与基因编码序列不同。这些变化取决于pre-mRNAs中形成双链环的位置和编辑是否发生在外显子中。此外，ADAR也参与到衰老，发育等过程，但是不同组织和发育不同的阶段对ADAR的RNA编辑的依赖程度不同。