分子生物學(xué)筆記 第四章 原癌基因與抑癌基因

第一節(jié) 概述病毒致癌作用，病毒癌基因Viral oncogene，V-onc).。細(xì)咆癌基因(cellular oncogene ，c-onc)或原癌基因(protoncogene) ―正常細(xì)胞中與v-onc同源的基因，抑癌基因(tumor suppressor gene)：是指由于其存在和表達(dá)而抑制細(xì)胞癌變的基因。原癌基因與抑癌基因生物學(xué)性質(zhì)差異： 1．功能：抑癌基因在細(xì)胞生長中起負(fù)調(diào)節(jié)作用，抑制增殖、促進(jìn)分化成熟與衰老，或引導(dǎo)多余細(xì)胞進(jìn)入程序性細(xì)胞死亡(PCD)，原 癌基因的作用則相反． 2．遺傳方式：原癌基因是顯性的，激活后即參與促進(jìn)細(xì)胞增殖和癌變過程，而抑癌基因為隱性，只有發(fā)生純合失活時才失去抑癌功能． 3．突變的細(xì)胞類型：抑癌基因突變不僅可發(fā)生在體細(xì)胞中，也可發(fā)生在生殖系(germ 1ine)細(xì)胞中，并通過其遺傳突變，而原癌基因只在體細(xì)胞中產(chǎn)生突變。

第二節(jié) 原癌基因 原癌基因是細(xì)胞的正?；?，其表達(dá)產(chǎn)物對細(xì)胞的生理功能極其重要，只有當(dāng)原癌基因發(fā)生結(jié)構(gòu)改變或過度表達(dá)時，才有可能導(dǎo)致細(xì)胞癌 變。一、原癌基因表達(dá)的特點： l、正常細(xì)胞中原癌基因的表達(dá)水平一般較低，而且是受生長調(diào)節(jié)的，其表達(dá)主要有三個特點：①具有分化階段特異性；②細(xì)胞類型特異 性； ③細(xì)胞周期特異性。 2、腫瘤細(xì)胞中原癌基因的表達(dá)有2個比較普遍和突出的特點： ①一些原癌基因具有高水平的表達(dá)成過度表達(dá)• ②原癌基因的表達(dá)程度和次序發(fā)生紊亂，不再具有細(xì)胞周期特異性。 3、細(xì)胞分化與原癌基因表達(dá) ．在分化過程中，與分化有關(guān)的原癌基因表達(dá)增加，而與細(xì)胞增殖有關(guān)的原癌基因表達(dá)受抑制。二，原癌基因的結(jié)構(gòu)改變與其表達(dá)激活 (一)點突變 C--ras：12、13、61位密碼子點突變，存在于多種腫瘤． C-ras編碼蛋白(21kD,P21)：RAS，是一種GTP結(jié)合蛋白，具GTP酶活性，是重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子． (二)染色體易位染色體易位(translocation)：是染色體的一部分因斷裂脫離，并與其它染色體聯(lián)結(jié)的重排過程。因染 色體易位造成的原癌基因激活： 1、 因易位使原癌基因與另一基因形成融合基因，產(chǎn)生一個具有致癌活性的融合蛋白，如t(9：22)使c-abl與bcr融合，產(chǎn)生一 個致癌的P210蛋白 2、因易位面使原癌基因表達(dá)失控，如t(8：14)易位使c-myc表達(dá)失控． (三)基因擴(kuò)增基因擴(kuò)增(gene amplification)即基因拷貝數(shù)增加．如HL-60和其它白血病細(xì)胞，C-myc擴(kuò)增8-22倍．其它：c-erb B，c-net． (四)LTR插入 LTR是逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩端的長末端重復(fù)(long terminal repeat)，其中含有強(qiáng)啟動子序列。三、原癌基因產(chǎn)物的功能大多數(shù)原癌基因編碼的蛋白質(zhì)都是復(fù)雜的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的成份 ，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中有著重要的作用．原癌基因產(chǎn)物可作為： 1、生長因子，如sis(PDGF-β)，fgf家族(int-2，csf-1等) 2、生長因子受體(質(zhì)膜)：具酪氨酸蛋白激酶活性，如neu，ht，met，erbB，trk，fms，ros-1等。 3、非受體酪氨酸蛋白激酶(質(zhì)膜／胞質(zhì)) 如src家族：src，syn，fyn，abl，lck，ros，yes，fes，ret等． 4、絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶(胞質(zhì))：如raf，raf-1，mos，pim-1， 5、G蛋白(質(zhì)膜內(nèi)側(cè))，具GTP結(jié)合作用和GTP酶活性，如ras家族中的 H-ras，K-ras，N-ras，以及mel和ral等． ， 6．核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白(轉(zhuǎn)錄因子) 如myc家族，fos家族，Jun家族，ets家族，rel，erb A(類固醇激素受體)

第三節(jié) 抑癌基因 一、抑癌基因失活與雜合性丟失抑癌基因為隱性癌基因，只有發(fā)生純合失活時才對腫瘤形成起作用，通常的表現(xiàn)為抑癌基因的一個等位基 因丟失，面另一個存留的等位基因發(fā)生突變(點突變、微缺失，重排等)，等位基因丟失常伴有抑癌基因相鄰區(qū)域的雜合性丟失(Los s of heterozygosity，LOH)， LOS指腫瘤中特定染色體上某種DNA多態(tài)性標(biāo)志(如RFLP，VNTR、STR或SSCP等)的等位基因片段在同一患者中由正 常組織基因組中的兩種變?yōu)橐环N，即等位基因型由雜合子變?yōu)榧兒献印?LOH是腫瘤細(xì)胞中部分染色體區(qū)域缺失的表現(xiàn)。二、抑癌基因產(chǎn)物的功能 巳知的腫瘤抑制基因及其蛋白產(chǎn)物功能基因 相關(guān)癌 產(chǎn)物胞內(nèi)定位 作用 p53 Rb WT-1 APC DCC NF l RET VHL P16(MTS-1) WAF／CIPl BRCAl 肺癌、乳腺癌等（>51種) 視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤等 wilm’腫瘤結(jié)腸癌 結(jié)腸癌 神經(jīng)纖維瘤甲狀腺癌 腎癌 黑素瘤等(多種) 多種乳腺癌、宮頸癌等 轉(zhuǎn)錄因子粘附分子 GTP酶激活劑受體酪氨酸激酶轉(zhuǎn)錄延伸因子 CDK抑制劑 CDK抑制劑轉(zhuǎn)錄因子 抑癌基因p53 人P53基因定位：17P13，11個外顯子編碼393個氨基酸。 p53基因突變：存在于一半以上的人腫瘤中，多為點突變，主要發(fā)生于外顯子5-8,如肝癌中的249號密碼子第3堿基G→T ,與黃曲霉素B1有關(guān)。 P53蛋白結(jié)構(gòu)和功能： P53蛋白為核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，包括①核心區(qū)的DNA結(jié)合域；②N端轉(zhuǎn)錄激活域；③C端介導(dǎo)寡聚體化的結(jié)構(gòu)域。 1、 P53的中央域識別和結(jié)合一個10bp的啟動子序列，可激活轉(zhuǎn)錄（通過N-端的反式激活域）。P53突變大多發(fā)生于中央DNA結(jié) 合域。 2、 P53也可結(jié)合DNA損傷時產(chǎn)生的單鏈區(qū)域。 3、 P53是四聚體，寡聚化需要C-端域 4、P53激活cki p21, 后者抑制細(xì)胞周期于G1期. 5、 p53 激活與負(fù)責(zé)輻身損傷的修復(fù)蛋白GADD45，維持基因組穩(wěn)定性。 6、P53誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制尚不清楚。 7、正常情況下p53以低水平存在，半衰期短。DNA損傷穩(wěn)定P53并增加其轉(zhuǎn)錄活性 8、Mdm2使p53不穩(wěn)定，易被降解，并能直接抑制其反式激活活性（Mdm2是癌基因）