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1、 届别 2 0 1 1 届 学号 毕业设计(论文) P53基因的研究进展姓 名 系 别 专 业 化生系 生物技术 导师姓名职称 讲师 完 成 时 间 2011年4月28日 目录 摘要Abstract1 P53基因概述1 1.1 P53基因的发现1 1.2 P53基因的命名1 1.3 P53基因的研究史2 1.4 研究动态 32 P53基因结构和表达 4 2.1 基因的结构4 2.2 基因的表达5 2.3 基因的失表达63 P53基因的功能7 3.1 阻滞细胞周期7 3.2 促进细胞凋亡7 3.3 维持基因稳点8 3.4 抑制肿瘤血管生成8 3.5 信号通路94 P53用于治疗方面10 4.1
2、基因疗法10 4.2重建P53蛋白活性12 4.3 P53治疗效果135 P53基因最新研究14参考文献18致谢19 摘要 从1979年发现至今,P53已经历经30多年的岁月,30年说长不长说短不短,人们对p53基因的认识经历了癌蛋白抗原癌基因抑癌基因的三重转变,关于p53的文章层出不穷,每当我们觉得离p53的真相接近之时才发现,p53仍是我们最熟悉的陌生人。最近的Nature,PNAS分别发表了p53最新研究进展,再度拉近了我们与p53真相间的距离。 关键字:P53基因;肿瘤;基因治疗;重组蛋白 Abstract Found so far in 1979, P53 has been thro
3、ugh 30 years of age, 30 years can be a long a short time, peoples understanding of the p53 gene has undergone cancer antigen protein - oncogene - tumor suppressor gene in the triple change, with regard to p53s Article after another whenever we feel the truth from the close of p53 only to find, p53 i
4、s still our most familiar strangers. Recent Nature, PNAS published p53 were recent progress, we once again closer to the distance between the truth and p53. Keywords: P53 gene; tumor; gene therapy; recombinant protein1 P53基因概述1.1 P53基因的发现 1979年,在大家都在研究SV40病毒的癌蛋白时,好几个科研小组都无意中分别独立发现了p53蛋白。当时在伦敦癌症研究所(L
5、ondon Research Institute)工作的David Lane和Lionel Crawford发现,用感染了SV40病毒的动物血清与SV40大T抗原发生免疫沉淀反应时能共沉淀下来一个分子量约为53kDa的宿主细胞蛋白。 另外三个科研小组也都在1979年同时发表文章报导了同样的结论,他们分别是法国的Pierre May科研小组、美国纽约的Robert Carroll科研小组和英国的Alan Smith科研小组。1.2 P53基因的命名 每个实验室分别给这种分子量为53 kDa的蛋白质取了各自的名字,并且使用这些名字发表了很多论文,这样就造成极大的混乱。 1983年在英国牛津举办的第
6、一届国际p53蛋白研讨会上,来自各国的代表专门就这个蛋白的命名进行了讨论。经过一番激烈争论之后,大家一致认为,p53这个名字最为合适,自此被保留下来一直沿用至今,其实p53这个名字根本就不是一个名字,只是因为这个蛋白在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验中表现出的分子量大约为53 kDa才因此而得名。后来大家才发现,这个表观分子量其实也只是一个大概的估计,因为该蛋白富含脯氨酸,所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验()中的迁移率偏慢,表现出来的分子量要比它实际的分子量大。该蛋白的实际分子量只有43.7 kDa,而小鼠体内p53蛋白的分子量会更小。但是谁又能够更改得了这个被大家使用已久的名字呢 .1.3 P
7、53基因三十年的发展史 最初10年里 , p53蛋白并非癌蛋白,而是抑癌蛋白 。 第二个10年里 , p53蛋白实际上是一种转录因子 。它在细胞周期的调控、凋亡、发育、分化、基因扩增、DNA重组、染色体隔离和细胞水平上的衰老相关。 在第三个10年里 ,又发现了p53蛋白的一些新功能,比如调控细胞代谢通路,调控与胚胎植入过程相关的细胞因子表达等等。 第四个“10年计划” 目标是基于p53蛋白开发抗癌药物 。研究动态 P53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因,在短短的十多年里,人们对 P53基因的认识经历了癌蛋白抗原,癌基因到抑癌基因的三个认识转变,现已认识 到,引起肿瘤形成或细胞转化的P5
8、3蛋白是P53基因突变的产物,是一种肿瘤促进因 子,它可以消除正常P53的功能,而野生型P53基因是一种抑癌基因,它的失活对肿瘤形成起重要作用。P53蛋白还分布于线粒体、核仁等结构,并且与细胞骨架有相互作用关系 . 重组人p53腺病毒()是一种基因工程改造过的活病毒,在结构上由两部分组成:一是抑癌基因p53,二是载体。载体是改造过的无复制能力的腺病毒。就像火箭携带卫星上太空一样,这种携带p53的腺病毒特异感染肿瘤细胞,它能有效地将治病的p53基因转入肿瘤细胞内,而对正常细胞无害。 今又生结合放疗治疗53例头颈鳞癌(),肿瘤完全消失率比单纯放疗的46例提高2倍。结合放疗治疗45例鼻咽癌(),肿瘤
9、完全消失率比单纯放疗的41例提高1.7倍。结合放疗治疗了4例不能手术的期子宫颈癌都达到肿瘤完全消失。结合放疗、化疗或热疗治疗各种软组织肉瘤()、消化系统腺癌、卵巢癌都取得一定的疗效,而这些病例都是经3大手段治疗失败的病人。使用今又生治疗恶性肿瘤,除出现暂时性自限性发烧外,未发现其他毒副反应。今后,全面的临床试验将在其他三级甲等医院有序展开,p53基因治疗已从实验室走向临床,走向产业化。 p53基因治疗肿瘤只是开了一个好头,为人类征服癌症带来了新的希望和曙光.2 P53基因的结构及表达2.1结构 P53基因在人类、猴、鸡和鼠等动物中相继发现后,对其进行了基因定位,人类 P53基因定位于17P13
10、.1,鼠P53定位于11号染色体,并在14号染色体上发现无功能的假基因(),进化程度迥异的动物中,P53有异常相似的基因结构,约20Kb长,都由11个 外显子和10个内含子组成,第1个外显子不编码,外显子2、4、5、7、8、分别编码5 个进化上高度保守的结构域,P53基因5个高度保守区即第1319、117142、17119 2、236258、270286编码区.正常的P53蛋白在细胞中易水解,野生型p53蛋白的半衰期很短,因此用免疫组化法检测()不到野生型p53蛋白,而突变型p53蛋白降解缓慢,代谢半衰期比较长,积聚在核内易于检测到,所以应用免疫组化检测的p53均为突变型,可作为多种癌的基因标
11、志。P53蛋白N端有一个与转录因子相似的酸性结构域,与GAL4()(GAL4是酵母转录启动蛋白Gal4的基因)的DNA结合区重组时,融合蛋白能启动GAL4操纵子转录,启动功能定位在P53第2040位密码子。P53细胞定位及反式启动功能提示,P53蛋白可能直接或通过与其他蛋白作用参与转录控制。进化程度迥异的动物中,P53有异常相似的基因结构,约20Kb长,都由11个外显子和10个内含子组成.P53基因转录成2.5KbmRNA,编码393个氨基酸蛋白,细胞内以四聚体形式存在。 分子量为53KD。p53基因的多态性常见于4号外显子的72位密码子。而4号外显子附近这个区域编码接近中央疏水区域的氨基,决
12、定蛋白的构象和DNA特异性结合。2.2表达P53基因转录成2.5KbmRNA,编码393个氨基酸蛋白, 分子量为53KD,P53基因的表达至少受转录及转录后二种水平的调控.在停泊生长或非 转化细胞中P53mRNA水平很低,但刺激胞液后mRNA显著增加.持续生长的细胞,其mRNA 水平不随细胞周期而出现明显变化,但经诱导分化后mRNA水平降低,部分是转录后调控.P53基因的转录由P1、P2二个启动子控制.P1启动子位于第一外显子上游100250bp, P2位于第一内含子内,在启动子中包含1个NF1蛋白结合位点和一个转录因子AP1相关 蛋白的结合位点,对正常P53基因的转录,不仅需要二个启动子的平
13、衡作用,而且P53 基因内含子也起作用,如内含子中有正调控作用,其调控有组织特异性. 53基因的表达至少受转录及转录后二种水平的调控.P53在正常细胞中表达量极低,但是当细胞受到低氧、紫外照射、化合物刺激等反应后表达量急剧增加并被启动,由于含有一段序列专一性DNA转录结合序列,作为转录因子,p53可调节大量靶基因的表达,从而影响细胞周期阻滞、凋亡、分化、静息、DNA损伤、血管生成和转移的抑制以及其他功能。P53蛋白野生型可抑制肿瘤生长,在正常细胞中表达极微,且半衰期仅10min左右。但p53基因突变后蛋白构型改变、稳定性增加、半衰期延长为216h,从而易在恶性细胞中堆积。许多p53基因正常的肿
14、瘤组织中,也常存在P53蛋白功能的丧失。如由于其他相关蛋白的过度表达(如MDM2)并与P53蛋白结合,或是P53活化必须的辅助因子缺失,或是P53蛋白被阻滞不能进入细胞核,甚至p53基因本身转录被抑制等,都可使P53蛋白失活。因此野生型P53蛋白功能的缺失是肿瘤发生的必要条件。p53基因位于人类染色体17p131,启动子不含C盒、TATA盒和GC盒等常见启动序列。2.3失表达TP53()基因突变是其功能失活的主要原因,至今已发现400多种TP53基因突变类型,其中147种与胃肠道肿瘤有关,而最常见的突变方式是点突变。通过分析大量肿瘤病例中的TP53突变位点,证实肿瘤中95.1%的p53点突变位
15、点发生在高度保守的DNA结合区,尤以第175、245、248、249、273和282位点的突变率最高()。此外,某些点突变改变了p53的空间构象,影响了p53蛋白与MDM2和p300等蛋白的相互作用。另一些点突变发生在p53的核定位信号区,使p53无法进入细胞核发挥转录启动的功能。不同肿瘤的TP53基因突变位点并不一致,例如:结肠癌中G:CA:T转换占到79%;在乳腺癌中,GT颠换占到1/4,而这种突变在结肠癌十分少见;淋巴瘤和白血病的TP53基因突变方式与结肠癌相似;在肺癌中G:CT:A突变最普遍,而食道癌中发生GT颠换的频率很高。3 P53基因的功能 3.1 阻滞细胞周期在细胞周期中,P5
16、3的调节功能主要体现在G1和G2/M期校正点的监测,与转录启动作用密切相关。P53下游基因P21编码蛋白是一个依赖Cyclin()(细胞周期蛋白)的蛋白激酶抑制剂,一方面P21可与一系列Cyclin-cdk (细胞周期蛋白依赖性激酶)复合物结合,抑制相应的蛋白激酶活性,导致高磷酸化Rb 蛋白(视网膜母细胞瘤蛋白)堆积,后者使E2F()转录因子(参与细胞周期调控的细胞因子)不能活化,引起G1期阻滞;另外P53的另外3个下游基因Cyclin B1,CADD45 和14-3-3 则参与G2/M期阻滞。 3.2 促进细胞调亡Bcl-2(调控线粒体外膜通透性的基因家族)可阻止凋亡形成因子如细胞色素C等从
17、线粒体释放出来,具有抗凋亡作用,而Bax(促凋亡基因)可与线粒体上的电压依赖性离子通道相互作用,介导细胞色素c的释放,具有凋亡作用,p53可以上调Bax的表达水平,以及下调Bcl-2的表达共同完成促进细胞凋亡作用。P53还可通过死亡信号受体蛋白途径诱导凋亡,TNF受体(在真核细胞表达具有生物活性的可溶性肿瘤坏死因子)和Fas蛋白(一种细胞膜抗原,主要功能是介导细胞凋亡)。3.3 维持基因组稳定DNA受损后,由于错配修复的累积,导致基因组不稳定,遗传信息发生改变。P53可参与DNA的修复过程,其DNA结合结构域本身具有核酸内切酶的活性,可切除错配核苷酸,结合并调节核苷酸内切修复因子XPB和XPD
18、的活性,影响其DNA重组和修复功能。 3.4 抑制肿瘤血管生成肿瘤生长到一定程度后,可以通过自分泌途径形成促血管生成因子,刺激营养血管在瘤体实质内增生。P53蛋白能刺激抑制血管生成基因Smad4()等表达,抑制肿瘤血管形成。在肿瘤进展阶段,P53基因突变导致新生血管生成,有利于肿瘤的快速生长,这常常是肿瘤进入晚期的表现。p53既可阻滞细胞周期,也可诱导细胞凋亡。两种作用方式都是为了维护基因组的稳定,但二者的性质截然不同。前者是为DNA的修复或某种应激状态的改善创造时机。即便不能完全修复DNA的损伤,只要还能容忍,细胞依旧可以存活,但可能会留下基因组不稳定的后患;后者则是从根本上去除造成基因组不
19、稳定的因素,以绝后患。显然,p53的这两种作用方式不能同时并存,二者之间有选择。究竟p53在被启动后选择何种作用方式,要由活性p53的数量与应激细胞的损伤程度两方面来决定。当通过暂时转染方式让p53在肿瘤细胞内高水平表达时,即可诱导凋亡;而采用温度敏感突变或可诱导系统让p53低水平表达时,则只能导致细胞周期阻滞。但从根本上讲,应激细胞的DNA损伤程度等因素才是决定p53选择何种作用方式的关键。3.5 P53基因信号通路 抑瘤制基因p53具有序列特异性,直接作用于不同细胞好病毒的蛋白质,在DNA损害时,可诱导细胞周期阻滞。面对不同基因毒性产生的信号(例如,紫外线照射或DNA损伤)时,p53被翻译
20、产生p53蛋白,并经历翻译后修饰,从而其在细胞核中逐渐积累。p53基因对维持基因的稳定性有十分重要的作用。它可以通过永久地抑制细胞或细胞凋亡来消灭已经损伤的细胞。例如,gamma射线启动p53,开启p21 CIP1基因 (癌基因)的转录,同时,结合并抑制细胞周期蛋白依赖性激酶,导致视网膜母细胞瘤低度磷酸化,从而阻断E2F()的释放,同时阻滞G1期向S期的过渡。P53的某些细胞效应能够通过c-Myc, Bcl-2, 或者 E2F的自由表达被阻止。P53的活性由Mdm2参与自动调控环路所控制。Mdm2(一种癌基因,而且mdm2突变与P53突变不共存,mdm2扩增与肿瘤转移密切相关)和P53 结合是
21、为了使P53降解以及抑制p53基因诱导的细胞周期阻滞和凋亡.p53可以整合多重压力信号和调整细胞反应。DNA受损,p53就会使细胞停留在G。期,在被损伤的DNA得到修复后,则可使细胞进入M期,细胞可继续增殖和分化;如果损伤得不到修复,则诱导细胞凋亡,借此来调节整个机体,使之处于相对自稳态。例如,氧化应激下,尤其是当细胞DNA受到损伤时p53基因表达上调,表现为mRNA的翻译速度加快和翻译后修饰,但主要是表现为翻译后水平的调控,如磷酸化、乙酰化、泛素化、SUMO 化、NEDD化以及糖基化和核糖基化等构成一个复杂的调控体系并精细地调节,引起p53蛋白的构象、定位和与其相互作用的蛋白质的改变,从而使
22、其稳定性及活性均被提高,半衰期延长,累积量增加,功能增强,产生特异性的作用,最终影响一系列下游靶基因的表达,发挥其细胞周期的调控、DNA修复、血管形成抑制、转移抑制、细胞衰老及凋亡等功能 。p53极为丰富的翻译后修饰及其与多种蛋白质问的相互作用是使p53呈现功能多样性的机制。p53基因受多种信号因子的调控。例如:当细胞中的DNA损伤或细胞增殖异常时,p53基因被启动,导致细胞周期停滞并启动DNA修复机制,使损伤的DNA得以修复。然而,当DNA损伤过度而无法被修复时,作为转录因子的p53还可进一步启动下游促凋亡基因的转录,诱导细胞凋亡并杀死有DNA损伤的细胞。不然,这些DNA损伤的细胞就可能逐渐
23、脱离正常的调控,有可能最终形成肿瘤。虽然正常状态下p53的mRNA水平很高,而且有大量蛋白质合成,但p53蛋白容易降解,所以正常细胞内p53蛋白水平很低。蛋白的泛素化(ubiquitination)修饰是细胞内蛋白代谢过程中的最普通的降解方式,p53蛋白的降解也是通过泛素化来实现的。MDM2是一种特异性针对p53的泛素化E3连接酶,它可直接与p53蛋白结合来促进p53蛋白的泛素化降解,并在细胞内p53蛋白动态平衡中发挥关键的作用。MDM2本身也可被p53蛋白启动,因此MDM2是p53通路中重要的负反馈调节因子(negative feedback regulator()。早在十年前,研究人员就已
24、经发现一种CDK抑制因子p21可以介导p53诱导的细胞生长停滞。然而,研究发现阻断小鼠体内p21的传导途径并不能完全中断p53的信号传导。这一结果提示我们,在p53途径中还存在着其他参与者,但之后十余年一直没有发现。另一个可能是人们一直将目光聚集于蛋白质编码基因上,而忽略了那些非编码RNA与蛋白质编码基因在p53信号通路中存在相互作用的可能性。在p53通路中将miRNA进行置换的研究也可以帮我们解开这个谜团。一项p53反应性转录机制的研究解释了一大批在p53被启动后即迅速被抑制的基因。如今看来,上述研究结果至少有一部分可以被看作是抑制性小RNA被诱导产生的次级效应。miR-34是p53的直接转
25、录靶标,它可以下调细胞增殖和生存所需的基因表达。miR-34家族的miRNA可以和p53的其他靶标,如p21和BAX一起,在可促使恶性肿瘤发生的应激条件下促进细胞生长停滞和死亡的发生。ATM:毛细血管扩张型共济失调型突变;ATR:毛细血管控制性共济失调及RAD3相关性突变;CDK:细胞周期素蛋白依赖激酶;CHK:细胞周期检测点激酶()。这些miRNA可以是p53的下游效应分子,也可能作为p53的调节子或修饰基因。p53另外一个主要的靶基因是Mdm2,编码泛素连接酶,Mdm2可以结合053蛋白的N末端引起p53失活、出核转运、降解。4 P53用于治疗肿瘤方面 4.1基因治疗 p53基因治疗的理论
26、依据通过携带正常p53基因的病毒转染,肿瘤细胞,使p53蛋白大量表达,从而逆转因p53蛋白缺失或功能异常而致的细胞低分化、无限增殖、抗调亡等肿瘤细胞的生物学行为,使肿瘤细胞死亡 。p53对肿瘤的治疗作用主要源于p53蛋白参与调节细胞周期的调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等抗癌生物学功能。 2004年,使用腺病毒载体治疗头颈部肿瘤的p53基因疗法才在中国获得批准,这也是迄今为止第一个获批的能够常规用于人体临床治疗的基因治疗方法。 美国Onyx公司的McCormick()等人也开发出了一种基因治疗方法抑制肿瘤的机制 rAd-p53制品自1995年在美国批准进入临床试验,目前治疗食管癌、卵巢癌及
27、膀胱癌的期临床试验()已取得阶段性成果;非小细胞肺癌和乳腺癌的期临床试验已经完成;头颈部鳞癌的期临床试验(在美国、德国、西班牙及波兰的46个城市进行)也即将完成。 4.2 重建p53蛋白的活性 机理:开发出一种小分子物质,通过它可以与肿瘤细胞内突变的p53蛋白发生相互作用,促使该突变蛋白改变构象,恢复其正常功能。目前已经开发出了能够破坏MDM2p53间相互作用的药物,这样就能释放出p53蛋白,恢复其活性。 美国Hoffmann-La Roche公司在此方面获得成功。4.3 P53基因治疗效果 60%上的肿瘤都跟P53基因的突变有关,对细胞生长、凋亡和细胞修复具有调控作用,所以对肿瘤的发展恶化控
28、制具有重要作用!4.3.1 P53基因与头部肿瘤 头颈部肿瘤p53基因变异发生率极高,达95%,应用p53基因治疗恶性肿瘤最先考虑的是头颈部肿瘤。有60的病人经p53基因治疗后肿瘤明显消退,其疗效明显高于单纯化疗治疗头颈部肿瘤的疗效。3.3.2 P53基因与卵巢癌 一组p53基因产生突变的晚期卵巢癌患者经多疗程的p53基因治疗和化疗后,病情减轻,存活率得到改善。美国University of Iowa的Richard Buller博士报告了他们对接受过前期加强性治疗的36名晚期卵巢癌患者应用腺病毒载体向腹膜内导入功能性p53抑癌基因结合化疗I/II期临床试验的初步结果。结果表明经多次基因治疗/
29、化疗结合治疗的患者平均存活14.8个月。其中9人已存活19.5个月,现仍存活。4.3.3 p53与乳腺癌 新加坡和瑞典的研究人员分析了采自初期乳腺癌肿瘤的251个p53测序转录样本,总结出一种可以在临床中采用的“32个基因的表达信号”,这种信号可以将不同组织样本中的p53突变和野生型区分出来。它可以比基于测序的p53评估方法在预测治疗反应中有更好的表现。5 P53基因最新研究 在未来10年里,人们还将对p53蛋白在代谢、生殖、生育、生殖细胞基因组失稳、肿瘤、生物寿命等众多领域里的作用进行更深入的研究。1.在肿瘤发育的早期,p53的失活是否是唯一的必需条件,或者说是在肿瘤整个生命周期里都是必需的
30、? 冷泉港实验室Lowe利用四环素诱导的RNA干扰实验(tetracycline-inducible RNA interference)(Nature杂志)、加州大学Evan进行雌激素应答p53实验(estrogen-responsive p53)(Cell杂志)、麻省理工Jacks进行雌激素应答Cre重组酶麻省理工的Tyler Jacks的四环素诱导的RNA干扰实验(tetracycline-inducible RNA interference)(Nature杂志)证实p53复原会导致快速p53活化,从而引起肿瘤消退。 值得注意的是三支研究小组分别建立了相似的小鼠模型:小鼠缺乏p53,能自发
31、生成肿瘤,但药物治疗能够激活小鼠重新表达p53。他们发现p53复原会导致快速p53活化,从而引起肿瘤消退。2 曝光:P53维持细胞平衡的神秘机制细胞的功能不是受单一信号调节的,是几组信号共同作用的结果。意大利帕多瓦大学Stefano Piccolo率领的研究小组发现, p53肿瘤抑制蛋白是两种互不相干的信号转导途径受体酪氨酸激酶途径和TGF-信号途径的融会点。 TGF-被Piccolo称为“化身博士”,一面是抑制细胞增殖,另一面能够助长癌细胞 “恶行”。 Piccolo发现p53是此“双面”事件的幕后黑手。“当p53出现时,TGF-是一个肿瘤抑制者,” Piccolo说,“当癌症使p53突变时
32、,驱动癌变(transition)阶段向转移(metastasis)阶段过度。” 受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinases,RTK)启动Ras/MAPK级连反应,导致p53的N末端两个丝氨酸残基被酪蛋白激酶I(casein kinase I)磷酸化。Piccolo小组发现p53这种磷酸化与后继的TGF-信号Smad转录因子(transcription factors)生理学上有密切的相关性,改变基因的表达程序。果蝇胚胎种,这种磷酸化事件被限定在围绕胚胎的边缘区(marginal zone)。只有含有这些N端被磷酸化的p53的细胞能够对TGF-信号做出反应,FGF信号途
33、径因此决定哪些细胞对TGF-反应并分化为中胚叶(mesoderm)。3 p53诱导受损细胞凋亡的新发现 p53基因既能阻止细胞生长又能激发细胞凋亡,p53在二者间是如何进行选择的呢?Thomas Jefferson大学Kimmel癌症中心的研究人员最近发现细胞的DNA受损后,p53蛋白与DNA结合的能力受到影响。两种酶hMOF和TIP60,可以改变结合位点赖氨酸120,既而影响p53蛋白判断靶标基因的能力。氨基酸替换,瞬时抑制p53的能力,引起受损细胞启动自杀程序,尽管p53蛋白仍能停止细胞生长,这为p53蛋白的选择机制提供了一种解释。4 p53调控新发现LKB1基因是一种重要的抑癌基因,之前
34、的研究证明LKB1与p53关系密切:LKB1可以激活p53靶基因p21/WAF1,近期来自美国宾州Wistar研究所(Wistar Institute)基因表达与调控计划组,以及中国湖南中南大学湘雅医学院肿瘤研究所(Cancer Research Institute)的研究人员证实LKB1可以稳定体内p53,与p21/WAF1激活过程密切相关。 研究发现,LKB1可以在细胞核内与p53物理性交联,直接或者间接的使p53 的Ser15和Ser392发生磷酸化();Ser15和Ser392这两个磷酸化位点是LKB1依赖性细胞周期G1期停留是必需的;染色质免疫共沉分析(Chromatin immun
35、oprecipitation)表明LKB1直接加入了p21/WAF1启动过程,以及其它p53的激活启动;将LKB1基因融合到缺陷型p53(激活位点被敲除)可以提高p21/WAF1的激活。这些结果都说明LKB1确实是在p21/WAF1基因激活过程中扮演着直接作用。5 p53新机制 美国宾州Wistar研究院(The Wistar Institute)基因表达和调控研究小组,和奥地利维也纳生物中心(The Vienna Biocenter)分子病理学研究院(Research Institute of Molecular Pathology,IMP)研究人员发现了一种与p53蛋白的正常抑癌功能相关的
36、新机制:一种新发现的酶Smyd2能在肌体不再需要p53蛋白发挥作用时能够抑制p53蛋白的活性。这是第二次发现甲基化能调节p53蛋白活性,有趣的是第一次有关甲基化调节p53蛋白活性研究的结果与这一次的结果正好相反。 细胞凋亡的过程很复杂,与此有关的两大家族即Bcl-2和caspase蛋白家族。之前有研究发现p53能刺激Bcl-2家族中在细胞凋亡前起作用的成员(如Bax, Bad)的表达,导致线粒体内外膜间的物质,如细胞色素C和Smac/DIABLO等作用于细胞凋亡前的物质释放。关于Bad因子(Bcl-2家族中的促凋亡信号成分,在调控细胞凋亡特别是肿瘤细胞凋亡过程中发挥重要作用)与p53的相互作用
37、关系并未得以报道。来自中国科学技术大学生命科学学院与合肥微尺度物质科学国家实验室(Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale),以及新加坡南洋理工大学分子与细胞生物学系的研究人员发现,p53可以通过结合到翻译起始位点上游大约6.6kb的一个短保守序列上,激活Bad转录和表达,而且Bad可以与胞质中p53相互作用,阻止p53进入细胞核,从而减少Bad转录。除此之外,Bad也可以引导p53进入线粒体,形成一个p53/Bad复合物。这是首次发现Bad因子在p53转录介导与非转录介导的途径中扮演着“双面”角色。7 p53新
38、发现和真菌基因组 在多数人类肿瘤中,细胞肿瘤抑制基因Rb 和p53是失活的。该规则的一个例外是视网膜母细胞瘤(retinoblastoma),在这种肿瘤中,仅仅视网膜母细胞瘤基因的突变,就足以从不要求p53失活的一种固有的抗死亡细胞类型诱发肿瘤。但这种观点可能是基于一个误解。人类视网膜母细胞瘤表达野生型p53基因,所以过去人们假设p53通道是完好的:在Arf-MDM2/MDMX-p53通道中的其他基因的状态没有被考虑。 研究人员在人类视网膜母细胞瘤中识别出了一种遗传放大现象,它能抑制Arf-MDM2/MDMX-p53通道。重要的是,由放大的基因编码的蛋白(MDMX)可能是对付这种让人死不了又活
39、不好的少儿癌症的药物的一个理想的作用目标。参考文献(1) . 李和程.P53和MDM2基因表达及与膀胱癌生物学行为的关系.临床泌尿外科杂志,2001(2). 杨承钢,张丽娟.膀胱癌细胞凋亡、P-gp、MDM2、p53基因表达的意义.现代肿瘤医学,2007(3). 周鹏,罗志刚.P53在初发性、复发性膀胱肿瘤中的表达及其临床意义.南华大学学报,2006(4). 张杰杨旭东申梅淑p53基因与糖尿病肾病大鼠肾组织细胞凋亡相关性研究牡丹江医学院学报2010年31卷1期(5).李汛李玉民周文策孟文勃张磊何明彦.p53基因和端粒酶活性在良、恶性梗阻性黄疸中的表达.兰州大学学报(医学版)2010年36卷1期
40、(6). 敬光怀杨凯.p53基因联合化疗治疗喉鳞癌的实验研究.中国当代医药2010年17卷4期(7) . 马泽云王衣祥腺病毒介导的P53基因对涎腺腺样囊性癌细胞系生长的影响 黑龙江医学2010年34卷4期.(8). 刘林杜晓辉 MDM2-P53蛋白质相互作用的小分子抑制物 医学分子生物学杂志2010年7卷1期.(9).王承红p53基因在肿瘤放疗中的研究进展 医学综述2010年16卷2期 .(10). 王子锡 P53基因在肝癌发生中的作用新进展 右江医学2010年38卷2期.致谢 本论文是在许明宗老师的细心指导和人情关怀下完成的。许老师学识渊博、治学严谨及为人随和给我留下了深刻的印象,是我学习的榜样,同时在生活给了我极大的鼓励和帮助。为此,我对他执意衷心的感谢! 在本科学习的四年中,我与同学建立了深厚的友谊,他们在我遇到困难时无私地伸出援助之手,对他们的帮助我特别感谢。最后,对关心和支持我的亲人及老师致以最衷心的感谢.