分子生物學(xué)：癌基因與抑癌基因

1、癌基因與抑癌基因癌基因與抑癌基因Oncogenes and Anti-oncogenes 生化與分生系生化與分生系 tengxu_第一節(jié)第一節(jié)腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制腫瘤特點(diǎn)：生長調(diào)控系統(tǒng)紊亂腫瘤特點(diǎn)：生長調(diào)控系統(tǒng)紊亂增殖與分化失常增殖與分化失常+侵襲與轉(zhuǎn)移侵襲與轉(zhuǎn)移1.從正常細(xì)胞演變成癌細(xì)胞從正常細(xì)胞演變成癌細(xì)胞 致癌物反復(fù)刺激致基因改變致癌物反復(fù)刺激致基因改變正常細(xì)胞正常細(xì)胞修復(fù)修復(fù) 癌細(xì)胞癌細(xì)胞2從癌細(xì)胞發(fā)展成為臨床上的腫瘤從癌細(xì)胞發(fā)展成為臨床上的腫瘤需經(jīng)歷癌細(xì)胞與機(jī)體抗癌反應(yīng)性之間的矛盾斗爭過程需經(jīng)歷癌細(xì)胞與機(jī)體抗癌反應(yīng)性之間的矛盾斗爭過程正常細(xì)胞正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞

2、扁平、有序、貼壁扁平、有序、貼壁 接觸抑制接觸抑制 生長依賴血清生長依賴血清 無致癌能力無致癌能力 疊加、無序、無需貼壁疊加、無序、無需貼壁 無接觸抑制無接觸抑制 不依賴生長因子不依賴生長因子 使裸鼠產(chǎn)生腫瘤使裸鼠產(chǎn)生腫瘤培養(yǎng)的正常細(xì)胞和轉(zhuǎn)化細(xì)胞的差異培養(yǎng)的正常細(xì)胞和轉(zhuǎn)化細(xì)胞的差異腫瘤發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識(shí)過程n1928年，細(xì)胞突變學(xué)說n基因表達(dá)失調(diào)學(xué)說n20世紀(jì)70年代后，癌基因與抑癌基因，腫瘤易感基因和DNA修復(fù)基因，代謝酶基因等相繼發(fā)現(xiàn)n腫瘤不僅是環(huán)境病，也是基因病。腫瘤發(fā)生的環(huán)境因素的作用機(jī)制腫瘤發(fā)生的環(huán)境因素的作用機(jī)制化學(xué)致癌物作用的分子機(jī)制n致癌物特點(diǎn)未配對外層電子、正電荷、化學(xué)性質(zhì)活潑

3、共價(jià)結(jié)合或交聯(lián)損失。n磷酸核糖骨架磷酸二酯鍵斷裂 重排、缺失n鳥嘌呤（G）O-6點(diǎn)突變C-8移碼突變物理致癌分子機(jī)制n放射線 電離輻射 自由基DNA單鏈斷裂、缺失、易位 原癌基因激活、抑癌基因失活n紫外線DNA 斷裂后交聯(lián)（嘧啶二聚體）修復(fù)酶類失活 著色性干皮病病毒致癌分子機(jī)制nDNA病毒HBV的X基因HPV的E6，E7基因EBV的LMP1基因nRNA病毒腫瘤發(fā)生的遺傳因素nDNA復(fù)制過程中的基因突變率 10-6n人的一生中細(xì)胞分裂次數(shù) 1016n絕大多數(shù)的基因突變位點(diǎn)不會(huì)致癌n癌癥的發(fā)生一般并不是單一基因的突變，而至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5 -6個(gè)基因突變 腫瘤發(fā)生的遺傳因素n二次突變學(xué)說n腫瘤

4、易感基因是指通過遺傳獲得的，在細(xì)胞癌變中起關(guān)鍵作用，對環(huán)境致癌因素敏感性增高，以及有利于癌變克隆選擇和生長的突變基因。包括抑癌基因，個(gè)別癌基因和部分DNA錯(cuò)配修復(fù)基因。腫瘤的發(fā)生多基因、多階段性多階段的本質(zhì) 癌基因、抑癌基因、DNA錯(cuò)配修復(fù)基因的時(shí)序性改變和交替作用腫瘤的發(fā)生多基因、多階段性第第 一一 節(jié)節(jié) 癌癌 基基 因因Oncogenes癌基因的基本概念n癌基因是存在于病毒或細(xì)胞基因組中的一類在一定條件下能使正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的核苷酸序列。分為病毒癌基因和細(xì)胞癌基因。癌基因、抑癌基因與生長因子的關(guān)系癌基因、抑癌基因與生長因子的關(guān)系癌基因癌基因抑癌基因抑癌基因生長因子生長因子正調(diào)控正調(diào)控負(fù)

5、調(diào)控負(fù)調(diào)控產(chǎn)物產(chǎn)物誘發(fā)腫瘤誘發(fā)腫瘤雞肉瘤無細(xì)胞濾液雞肉瘤無細(xì)胞濾液電鏡證實(shí)電鏡證實(shí)致癌因子致癌因子雞肉瘤病毒雞肉瘤病毒（reverse transcription virus)） （Rous sarcoma virus, RSV) 病毒癌基因病毒癌基因(virus oncogene,v-onc)存在于病毒基因組中的癌基因，它不編存在于病毒基因組中的癌基因，它不編碼病毒的結(jié)構(gòu)成分，對病毒復(fù)制也沒有作用，碼病毒的結(jié)構(gòu)成分，對病毒復(fù)制也沒有作用，但可以使細(xì)胞持續(xù)增殖。但可以使細(xì)胞持續(xù)增殖。一、病毒癌基因一、病毒癌基因Hybridization Viral src oncogene probe病毒癌基

6、因可能來源于宿主細(xì)胞病毒癌基因可能來源于宿主細(xì)胞 Normal DNA與病毒與病毒srcsrc同源基因同源基因成纖維細(xì)胞形成腫瘤成纖維細(xì)胞形成腫瘤 化學(xué)致癌劑化學(xué)致癌劑誘導(dǎo)誘導(dǎo)提取提取DNA轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)染正常小鼠成纖維正常小鼠成纖維 細(xì)胞細(xì)胞NIH3T3轉(zhuǎn)化細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞引起腫瘤引起腫瘤接種接種人膀胱癌人膀胱癌提取提取DNA 轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)染NIH3T3細(xì)胞細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞提取提取DNA DNA文庫文庫雜交雜交分離出含人分離出含人膀胱癌基因膀胱癌基因有轉(zhuǎn)化活性有轉(zhuǎn)化活性的的DNA克隆克隆 二、細(xì)胞癌基因二、細(xì)胞癌基因n細(xì)胞癌基因細(xì)胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc)存在于生物正常細(xì)

7、胞基因組中，是編碼存在于生物正常細(xì)胞基因組中，是編碼與細(xì)胞生長增殖及調(diào)控相關(guān)的蛋白質(zhì)或多肽與細(xì)胞生長增殖及調(diào)控相關(guān)的蛋白質(zhì)或多肽的基因。在正常情況下，處于靜止或低表達(dá)的基因。在正常情況下，處于靜止或低表達(dá)狀態(tài)，又稱為原癌基因；當(dāng)被異常激活時(shí)，狀態(tài)，又稱為原癌基因；當(dāng)被異常激活時(shí)，成為具有轉(zhuǎn)化作用的細(xì)胞癌基因，可能導(dǎo)致成為具有轉(zhuǎn)化作用的細(xì)胞癌基因，可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。細(xì)胞癌變。 癌基因名稱癌基因名稱 如：如： src病毒：病毒：v src ; 細(xì)胞：細(xì)胞：c - src細(xì)胞癌基因的特點(diǎn)細(xì)胞癌基因的特點(diǎn) 1. 廣泛存在，高度保守；廣泛存在，高度保守； 2. 通過表達(dá)的產(chǎn)物體現(xiàn)作用；通過表達(dá)的產(chǎn)物體現(xiàn)

8、作用； 3. 調(diào)控細(xì)胞生長和分化，是細(xì)胞發(fā)育、調(diào)控細(xì)胞生長和分化，是細(xì)胞發(fā)育、 組織再生、創(chuàng)傷與修復(fù)等必需；組織再生、創(chuàng)傷與修復(fù)等必需； 4. 被異常激活后發(fā)生數(shù)量或結(jié)構(gòu)上的改被異常激活后發(fā)生數(shù)量或結(jié)構(gòu)上的改 變，可導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。變，可導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。 1. 與細(xì)胞癌基因同源與細(xì)胞癌基因同源 2. 通常丟失兩端的某些序列通常丟失兩端的某些序列. 3. 無內(nèi)含子且外顯子序列與細(xì)胞癌基無內(nèi)含子且外顯子序列與細(xì)胞癌基 因有差別因有差別. 4. 常出現(xiàn)堿基替換和缺失常出現(xiàn)堿基替換和缺失. 5. 有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化細(xì)胞的功能有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化細(xì)胞的功能.病毒癌基因的特點(diǎn)病毒癌基因的特點(diǎn)細(xì)胞癌基因的分類及其產(chǎn)物

9、細(xì)胞癌基因的分類及其產(chǎn)物根據(jù)原癌基因的表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞中的定位根據(jù)原癌基因的表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞中的定位和功能分為：和功能分為：1. src家族家族 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶2. ras家族家族 Ras蛋白屬于小蛋白屬于小G蛋白蛋白3. myc家族家族 核內(nèi)核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白4. sis家族家族 類人血小板源生長因子類人血小板源生長因子5. myb家族家族 核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子（一）細(xì)胞外生長因子（一）細(xì)胞外生長因子 sis-P28（二）跨膜的生長因子受體（二）跨膜的生長因子受體c-src、c-abl、c-mos 、c-raf（三）細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)體（三）細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)體c-src、c-

10、abl、c-ras、c-mas、H-ras、K-ras、N-ras、crk（四）核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子（四）核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子 myc、fos三、原癌基因的產(chǎn)物三、原癌基因的產(chǎn)物n sis 癌基因：癌基因： 編碼產(chǎn)物：編碼產(chǎn)物：c -sis PDGF-2 v -sis P28（與人（與人PDGF的的B 鏈同源）鏈同源） 作用：競爭作用：競爭PDGFR加速細(xì)胞的分裂和增殖加速細(xì)胞的分裂和增殖.（一）生長因子及其類似物（一）生長因子及其類似物erbB 癌基因：癌基因：原癌基因編碼產(chǎn)物：原癌基因編碼產(chǎn)物： EGFR（ RTK） 惡性激活后惡性激活后 ErbB 蛋白與蛋白與 EGFR相似相似丟失丟失N-末端配體結(jié)合區(qū)

11、末端配體結(jié)合區(qū) RTK持續(xù)激活持續(xù)激活（二）生長因子及細(xì)胞因子受體類（二）生長因子及細(xì)胞因子受體類src 癌基因癌基因: 原癌基因編碼產(chǎn)物：膜結(jié)合原癌基因編碼產(chǎn)物：膜結(jié)合PTK (50kD)416位位Tyr磷酸化磷酸化 激活激活PTK527位位Tyr磷酸化磷酸化 抑制抑制PTK惡性激活后表達(dá)惡性激活后表達(dá) 產(chǎn)物：產(chǎn)物： 丟失丟失527位位TyrPTK活性活性 誘發(fā)癌癥誘發(fā)癌癥（三）非受體（三）非受體PTK類類raf 癌基因癌基因: 原癌基因編碼產(chǎn)物：原癌基因編碼產(chǎn)物： Raf 類蛋白（類蛋白（648766AA）N端端: 調(diào)節(jié)區(qū)調(diào)節(jié)區(qū); 中間：蛋白絲中間：蛋白絲/蘇激酶結(jié)構(gòu)域蘇激酶結(jié)構(gòu)域惡性激活

12、后表達(dá)產(chǎn)物：惡性激活后表達(dá)產(chǎn)物： 缺缺N 端調(diào)節(jié)區(qū)端調(diào)節(jié)區(qū) 癌蛋白癌蛋白（四）蛋白絲（四）蛋白絲/蘇激酶類蘇激酶類ras 癌基因癌基因: 原癌基因原癌基因 編碼產(chǎn)物：編碼產(chǎn)物： Ras類蛋白類蛋白 ( P21: 189AA) ras 基因點(diǎn)突變基因點(diǎn)突變 阻斷阻斷GAP激活激活Ras 的的GTP 酶活性酶活性 有轉(zhuǎn)化活性的癌蛋白有轉(zhuǎn)化活性的癌蛋白 （五）（五）GTP結(jié)合蛋白類結(jié)合蛋白類myc、 myb、 fos 、 jun癌基因癌基因:編碼產(chǎn)物：核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子編碼產(chǎn)物：核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子c-myc 產(chǎn)物產(chǎn)物G0/G1期進(jìn)入期進(jìn)入S 期的驅(qū)動(dòng)因子期的驅(qū)動(dòng)因子c-myb 產(chǎn)物產(chǎn)物調(diào)控血細(xì)胞發(fā)育分化

13、調(diào)控血細(xì)胞發(fā)育分化c-fos 和和c-jun 產(chǎn)物產(chǎn)物 在生長信號(hào)向基因傳導(dǎo)中起重要作用在生長信號(hào)向基因傳導(dǎo)中起重要作用（六）核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子類（六）核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子類目目 錄錄（一）點(diǎn)突變（一）點(diǎn)突變（二）基因易位（二）基因易位（三）原癌基因擴(kuò)增（三）原癌基因擴(kuò)增（四）基因低（四）基因低/ /去甲基化去甲基化出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物 出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物四、癌基因活化的機(jī)制四、癌基因活化的機(jī)制癌基因被激活的結(jié)果癌基因被激活的結(jié)果 （一）獲得啟動(dòng)子與增強(qiáng)子（一）獲得啟動(dòng)子與增強(qiáng)子 （插入激活（插入激活: inser

14、tional activation） Normal cell （c-myc gene） Tumour cell 1(Insert ALV gene） Tumour cell 2 LTRLTRmyc-mRNA Exon 1 Exon 2 Exon 3 DNA Tumour cell 3（二）基因易位或重排（二）基因易位或重排 ( gene rearrangement ) 著絲粒著絲粒 染色體染色體 22 bcr genec- abl gene 染色體染色體 9 bcr-mRNA bcr-abl mRNA 染色體染色體 9, 22 bcr-abl 融合蛋白（具融合蛋白（具PTK活性）活性） 慢性骨

15、髓白血病慢性骨髓白血病 （三）基因擴(kuò)增（三）基因擴(kuò)增 (gene amplification)（四）點(diǎn)突變（四）點(diǎn)突變 (point mutation) 非活化非活化 K-ras基因基因 G G CG T C Gly Val 點(diǎn)突變點(diǎn)突變 ras 基因基因: 12、13、59、61、63、186位密碼子點(diǎn)突變位密碼子點(diǎn)突變阻斷阻斷GAP 對對Ras蛋白的作用蛋白的作用 活化的活化的 K-ras基因基因 第第 二二 節(jié)節(jié)抑抑 癌癌 基基 因因Anti-oncogenes抑癌基因抑癌基因(cancer suppressive gene, anti-oncegene)抑癌基因是一類存在于正常細(xì)胞中，

16、抑制抑癌基因是一類存在于正常細(xì)胞中，抑制細(xì)胞過度生長、增殖從而遏制腫瘤形成的基因，細(xì)胞過度生長、增殖從而遏制腫瘤形成的基因，其丟失或失活也可能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。其丟失或失活也可能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。一、抑癌基因的基本概念一、抑癌基因的基本概念Normal cellTumour cell 雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞 細(xì)胞株融合細(xì)胞株融合 （成瘤能力和轉(zhuǎn)移能力受抑制）（成瘤能力和轉(zhuǎn)移能力受抑制） 正常細(xì)胞存在抑制腫瘤形成的基因正常細(xì)胞存在抑制腫瘤形成的基因確定抑癌基因的三個(gè)基本條件確定抑癌基因的三個(gè)基本條件 n惡性腫瘤中存在該基因的結(jié)構(gòu)改變或表達(dá)缺陷n惡性腫瘤對應(yīng)的正常組織中有該基因的正常表達(dá)n將野生型基因?qū)朐?/p>

17、基因異常的腫瘤細(xì)胞內(nèi)，可部分或完全抑制其惡性表型。 第一次突變第一次突變第二次突變第二次突變 一次突變一次突變 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblastoma, Rb) 偶發(fā)型；偶發(fā)型； 遺傳型遺傳型 Rb 基因定位基因定位 13號(hào)染色體號(hào)染色體喪失喪失Rb 基因功能基因功能 雙親一方雙親一方Rb 基因缺陷基因缺陷喪失喪失Rb 基因功能基因功能偶發(fā)型：偶發(fā)型：遺傳型：遺傳型： 抗癌基因抗癌基因（antioncogene) 對癌癥的發(fā)生：對癌癥的發(fā)生： 抑癌基因抑癌基因 隱性基因隱性基因 （隱性癌基因）（隱性癌基因） 癌基因癌基因 顯性基因顯性基因個(gè)體水平上的抑癌基因突變表個(gè)體水平

18、上的抑癌基因突變表現(xiàn)出顯性遺傳特征現(xiàn)出顯性遺傳特征二、常見的抑癌基因二、常見的抑癌基因迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)任何一種抑癌基因的異常存在于全部人類腫瘤中。 1. 定位：染色體定位：染色體13q14 含含27個(gè)外顯子，轉(zhuǎn)錄個(gè)外顯子，轉(zhuǎn)錄4.7kb的的mRNA 2. 表達(dá)產(chǎn)物：表達(dá)產(chǎn)物： 105110kD的的 pRb DNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白 ( 928AA ) 3. 細(xì)胞定位：核內(nèi)細(xì)胞定位：核內(nèi) 三、抑癌基因的作用機(jī)制三、抑癌基因的作用機(jī)制（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（Rb基因）基因）（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（Rb基因）基因）nRb基因是第一個(gè)被克隆的抑癌基因，

19、在腫瘤中主要表現(xiàn)為等位基因丟失和點(diǎn)突變，又稱Rb為視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤易感基因。n后來發(fā)現(xiàn)在骨肉瘤、軟組織肉瘤、小細(xì)胞肺癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤中也存在Rb基因缺失和突變失活 。 兩種形式：兩種形式：高磷酸化高磷酸化/ 低（非）磷酸化（有活性）低（非）磷酸化（有活性）G0/G1期期 S/G2期期 M期期 G1期期低磷酸化低磷酸化 高磷酸化高磷酸化 高磷酸化高磷酸化 低磷酸化低磷酸化病毒癌蛋白病毒癌蛋白 +細(xì)胞周期細(xì)胞周期蛋白依賴蛋白依賴性激酶性激酶CDKCDKI (-) 4. Rb 基因的作用：參與細(xì)胞分裂周期的調(diào)控，基因的作用：參與細(xì)胞分裂周期的調(diào)控， 促進(jìn)細(xì)胞分化抑制細(xì)胞分裂增殖。促進(jìn)細(xì)胞分化抑

20、制細(xì)胞分裂增殖。 無活性復(fù)合物無活性復(fù)合物ATPADP細(xì)胞周細(xì)胞周期蛋白期蛋白Cyclin (+) Rb 基因基因 缺失缺失/ 突變失活突變失活 pRb喪失抑制喪失抑制E2F 能力能力 細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖5. 在細(xì)胞分裂周期調(diào)控中的作用機(jī)制在細(xì)胞分裂周期調(diào)控中的作用機(jī)制 ： G0/G1前期：前期： 低磷酸化低磷酸化pRb抑制轉(zhuǎn)錄因子（抑制轉(zhuǎn)錄因子（E2F) 抑制細(xì)胞分裂和增殖抑制細(xì)胞分裂和增殖核轉(zhuǎn)錄因子核轉(zhuǎn)錄因子c-myc癌蛋白家族癌蛋白家族具有酶氨酸激酶功能的癌蛋白具有酶氨酸激酶功能的癌蛋白c-Abl并使兩者在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中的活性受到抑制并使兩者在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中的活性受到抑制 G1晚期晚期 S

21、 期：期： 高磷酸化高磷酸化pRb 失活，與失活，與E2F解離解離 E2F調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)與DNA復(fù)制有關(guān)的基因表達(dá)復(fù)制有關(guān)的基因表達(dá) 啟動(dòng)啟動(dòng)DNA復(fù)制復(fù)制Rb基因的作用機(jī)制基因的作用機(jī)制G0 G1期期Rb蛋白蛋白E-2FS期期E-2FDNAmRNADNARb蛋白蛋白R(shí)b基因的抑癌作用的調(diào)節(jié)機(jī)制 ncyclin D/CDKs復(fù)合物所致的Rb磷酸化； n病毒癌基因產(chǎn)物(如腺病毒的E1A、HPV16的E7以及SV40病毒的T抗原)與Rb的特異結(jié)合使Rb失去結(jié)合E2F、c- myc、c-Abl的能力； np53蛋白也能反式激活或抑制Rb基因啟動(dòng)子活性而對pRB 產(chǎn)生雙向調(diào)控作用。 （二）（二）p53基因

22、基因 1. 定位：染色體定位：染色體17p13 含含11個(gè)外顯子，轉(zhuǎn)錄個(gè)外顯子，轉(zhuǎn)錄2.8kb的的mRNA 2. 表達(dá)產(chǎn)物：表達(dá)產(chǎn)物：53kD的的P53蛋白蛋白 DNA結(jié)合磷蛋白（結(jié)合磷蛋白（393AA ) （脫磷酸有活性）（脫磷酸有活性） 3. 細(xì)胞定位：核內(nèi)細(xì)胞定位：核內(nèi) 4. 是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與人類腫瘤相關(guān)性最高的基因是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與人類腫瘤相關(guān)性最高的基因 P53P53 蛋白的一級蛋白的一級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 酸性區(qū)酸性區(qū) NC 1 80 102 290 319 393疏疏 水水 區(qū)區(qū)堿性區(qū)堿性區(qū) 含轉(zhuǎn)錄含轉(zhuǎn)錄因子活性因子活性 DNA結(jié)合區(qū)結(jié)合區(qū)核定位信號(hào)核定位信號(hào)（致癌突變）（致癌突變）形成

23、四聚體區(qū)形成四聚體區(qū) 進(jìn)化保守區(qū)段進(jìn)化保守區(qū)段發(fā)揮作用形式：四聚體發(fā)揮作用形式：四聚體nP53是一種抑癌基因，其在是一種抑癌基因，其在DNA損傷時(shí)被激活，通過反式激活細(xì)胞周期調(diào)節(jié)損傷時(shí)被激活，通過反式激活細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白蛋白(也是一種抑癌蛋白也是一種抑癌蛋白) p21WAFI/ cip1,而阻斷細(xì)胞周期的行進(jìn)；而阻斷細(xì)胞周期的行進(jìn)；n通過對癌基因通過對癌基因c- fos、 c-jun和和c-myc等的啟動(dòng)子序列的轉(zhuǎn)錄抑制作用，抑等的啟動(dòng)子序列的轉(zhuǎn)錄抑制作用，抑制細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞增殖；制細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞增殖；np53還能與一些特異的還能與一些特異的DNA序列結(jié)合蛋白結(jié)合，如序列結(jié)合蛋白結(jié)合，

24、如TATA一結(jié)合蛋白、一結(jié)合蛋白、CCAAT結(jié)合因子等，通過對其轉(zhuǎn)錄抑制而抑制與細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)的生長結(jié)合因子等，通過對其轉(zhuǎn)錄抑制而抑制與細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)的生長促進(jìn)因子促進(jìn)因子 ，抑制細(xì)胞增殖誘導(dǎo)分化。，抑制細(xì)胞增殖誘導(dǎo)分化。 P53蛋白的生物學(xué)功能蛋白的生物學(xué)功能 （1）抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞分化）抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞分化（2）促進(jìn)）促進(jìn)DNA損傷修復(fù)損傷修復(fù)np53對基因組穩(wěn)定性的監(jiān)控機(jī)制對基因組穩(wěn)定性的監(jiān)控機(jī)制 啟動(dòng)程序性死亡啟動(dòng)程序性死亡抑制抑制 DNA復(fù)復(fù)制參與修復(fù)制參與修復(fù) 細(xì)胞停滯于細(xì)胞停滯于G1 期期 p53 基因表達(dá)基因表達(dá) P21蛋白蛋白 （ 依賴周期素的激酶的抑制劑）依

25、賴周期素的激酶的抑制劑） DNA損傷損傷 p21基因表達(dá)基因表達(dá)基因衛(wèi)士基因衛(wèi)士P53（3）誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡）誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡n野生型野生型p53蛋白能通過特異性結(jié)合作用反式激活蛋白能通過特異性結(jié)合作用反式激活Fas/APO-l、bax基因而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；基因而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；nbcl-2基因啟動(dòng)子區(qū)的負(fù)調(diào)控元件以促進(jìn)細(xì)胞凋亡基因啟動(dòng)子區(qū)的負(fù)調(diào)控元件以促進(jìn)細(xì)胞凋亡 。 6. p53 失活的機(jī)制失活的機(jī)制- （1）點(diǎn)突變）點(diǎn)突變np53基因的點(diǎn)突變存在于50%以上的腫瘤中。在人類腫瘤中的突變熱點(diǎn)為175、248 、249、273和282位密碼子。n特定類型的腫瘤有其特定的突變熱點(diǎn)。如在中國南方所發(fā)生的肝癌

26、中， 53%的病例存在249位密碼子的突變。n基因突變方式基因突變方式 * 野生型抑癌功能丟失野生型抑癌功能丟失 * 顯性負(fù)突變顯性負(fù)突變 丟失功能并中和另一野丟失功能并中和另一野生型等位基因抑癌功能生型等位基因抑癌功能 * 轉(zhuǎn)化突變轉(zhuǎn)化突變 丟失功能并具轉(zhuǎn)化作用丟失功能并具轉(zhuǎn)化作用 （2）P53蛋白誤位蛋白誤位 * 滯留胞漿滯留胞漿 無法發(fā)揮作用無法發(fā)揮作用（3）和癌基因產(chǎn)物結(jié)合）和癌基因產(chǎn)物結(jié)合 * 形成復(fù)合物形成復(fù)合物 功能喪失功能喪失人乳頭狀瘤病毒HPV的E6、腺病毒的E1B 、猴空泡病毒(SV40)的大T抗原突變型p53蛋白 （4）高甲基化）高甲基化（5）等位基因丟失）等位基因丟失（

27、6）基因重排）基因重排（三）（三）p16基因基因n定位于染色體9p21， DNA長度8. 5 kb，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生960 bp的mRNA，編碼由148aa組成的15.8kDa蛋白質(zhì)。 n由于與多種腫瘤有關(guān)，又稱為多瘤抑制 基因(multiple tumor suppressor gene1， MTS1)。 np16基因的異常主要表現(xiàn)為基因丟失，且多為純合性丟失 ；還有高甲基化 。p16的抑癌機(jī)制的抑癌機(jī)制 抑制抑制CDK4/CDK6兩種蛋白激酶的活性兩種蛋白激酶的活性 這種特異性的抑制作用降低或阻斷了CDK4/CDK6對pRB蛋白的磷酸化修飾，致使轉(zhuǎn)錄因子E2F不能從與pRB的結(jié)合中解離而抑制細(xì)胞周

28、期進(jìn)程。對對CDK4以及以及cyclin D1還有轉(zhuǎn)錄抑制作用還有轉(zhuǎn)錄抑制作用抑制抑制ras誘導(dǎo)的細(xì)胞生長及惡性轉(zhuǎn)化誘導(dǎo)的細(xì)胞生長及惡性轉(zhuǎn)化在在p16-CDK4/CDK6-pRB之間具有反饋?zhàn)饔谜{(diào)節(jié)環(huán)之間具有反饋?zhàn)饔谜{(diào)節(jié)環(huán)(feed back loop)。 pRB是p16作用的下游效應(yīng)分子，同時(shí)，處于下游的pRB對p16基因的轉(zhuǎn)錄具有抑制作用。（四）其他抑癌基因（四）其他抑癌基因n nm23基因（腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因）基因（腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因）n DCC 基因（結(jié)直腸癌缺失基因）基因（結(jié)直腸癌缺失基因）n APC 基因（腺瘤性息肉病基因）基因（腺瘤性息肉病基因）n NF1 基因基因 (神經(jīng)纖維瘤基因）神經(jīng)纖維瘤基因）第第 三三 節(jié)節(jié)生