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原癌基因与抑癌基因


第四章

原癌基因与抑癌基因

第一节 概述 病毒致癌作用,病毒癌基因 Viral oncogene,V-onc).。 细咆癌基因(cellular oncogene ,c-onc)或原癌基因(protoncogene) —正常细胞中与 v-onc 同源的基因, 抑癌基因(tumor suppressor gene):是指由于其存在和表达而

抑制细胞癌变的基因。 原癌基因与抑癌基因生物学性质差异: 1.功能:抑癌基因在细胞生长中起负调节作用,抑制增殖、促进分化成熟与衰老,或引导 多余细胞进入程序性细胞死亡(PCD),原癌基因的作用则相反. 2.遗传方式:原癌基因是显性的,激活后即参与促进细胞增殖和癌变过程,而抑癌基因为 隐性,只有发生纯合失活时才失去抑癌功能. 3.突变的细胞类型:抑癌基因突变不仅可发生在体细胞中,也可发生在生殖系(germ 1ine) 细胞中,并通过其遗传突变,而原癌基因只在体细胞中产生突变。 第二节 原癌基因

原癌基因是细胞的正常基因, 其表达产物对细胞的生理功能极其重要, 只有当原癌基因发 生结构改变或过度表达时,才有可能导致细胞癌变。 一、原癌基因表达的特点: l、正常细胞中原癌基因的表达水平一般较低,而且是受生长调节的,其表达主要有三个特 点:①具有分化阶段特异性;②细胞类型特异性; ③细胞周期特异性。 2、肿瘤细胞中原癌基因的表达有 2 个比较普遍和突出的特点: ①一些原癌基因具有高水平的表达成过度表达· ②原癌基因的表达程度和次序发生紊乱,不再具有细胞周期特异性。 3、细胞分化与原癌基因表达 . 在分化过程中, 与分化有关的原癌基因表达增加, 而与细胞增殖有关的原癌基因表达受 抑制。 二,原癌基因的结构改变与其表达激活 (一)点突变 C--ras:12、13、61 位密码子点突变,存在于多种肿瘤. C-ras 编码蛋白(21kD,P21):RAS,是一种 GTP 结合蛋白,具 GTP 酶活性,是重要的信 号转导分子. (二)染色体易位 染色体易位(translocation):是染色体的一部分因断裂脱离,并与其它染色体联结的重排 过程。 因染色体易位造成的原癌基因激活: 1、 因易位使原癌基因与另一基因形成融合基因,产生一个具有致癌活性的融合蛋白, 如 t(9:22)使 c-abl 与 bcr 融合,产生一个致癌的 P210 蛋白 2、因易位面使原癌基因表达失控,如 t(8:14)易位使 c-myc 表达失控. (三)基因扩增 基因扩增(gene amplification)即基因拷贝数增加. 如 HL-60 和其它白血病细胞,C-myc 扩增 8-22 倍.其它:c-erb B,c-net.

(四)LTR 插入 LTR 是逆转录病毒基因组两端的长末端重复(long terminal repeat), 其中含有强启动子序 列。 三、原癌基因产物的功能 大多数原癌基因编码的蛋白质都是复杂的细胞信号转导网络中的成份,在信号转导途 径中有着重要的作用. 原癌基因产物可作为: 1、生长因子,如 sis(PDGF-β),fgf 家族(int-2,csf-1 等) 2、生长因子受体(质膜):具酪氨酸蛋白激酶活性,如 neu,ht,met,erbB,trk,fms,ros-1 等。 3、非受体酪氨酸蛋白激酶(质膜/胞质) 如 src 家族:src,syn,fyn,abl,lck,ros,yes,fes,ret 等. 4、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(胞质):如 raf,raf-1,mos,pim-1, 5、 蛋白(质膜内侧), GTP 结合作用和 GTP 酶活性, ras 家族中的 H-ras, G 具 如 K-ras, N-ras, 以及 mel 和 ral 等. , 6.核内 DNA 结合蛋白(转录因子) 如 myc 家族,fos 家族,Jun 家族,ets 家族,rel,erb A(类固醇激素受体) 第三节 抑癌基因 一、抑癌基因失活与杂合性丢失 抑癌基因为隐性癌基因,只有发生纯合失活时才对肿瘤形成起作用,通常的表现 为抑癌基因的一个等位基因丢失,面另一个存留的等位基因发生突变(点突变、微缺失,重 排等),等位基因丢失常伴有抑癌基因相邻区域的杂合性丢失(Loss of heterozygosity,LOH), LOS 指肿瘤中特定染色体上某种 DNA 多态性标志(如 RFLP, VNTR、 STR 或 SSCP 等)的等位基因片段在同一患者中由正常组织基因组中的两种变为一种,即等位基因型由杂 合子变为纯合子。 LOH 是肿瘤细胞中部分染色体区域缺失的表现。 二、抑癌基因产物的功能 巳知的肿瘤抑制基因及其蛋白产物功能 基因 p53 Rb WT-1 APC DCC NF l RET VHL P16(MTS-1) WAF/CIPl BRCAl 相关癌 肺癌、乳腺癌等(>51 种) 视网膜细胞瘤等 wilm’肿瘤 结肠癌 结肠癌 神经纤维瘤 甲状腺癌 肾癌 黑素瘤等(多种) 多种 乳腺癌、宫颈癌等 产物胞内定位 核 核 核 胞质? 膜 胞质 质膜 核 核 核 核 作用 转录因子 转录因子 转录因子 ? 粘附分子 GTP 酶激活剂 受体酪氨酸激酶 转录延伸因子 CDK 抑制剂 CDK 抑制剂 转录因子

抑癌基因 p53 人 P53 基因定位:17P13,11 个外显子编码 393 个氨基酸。 p53 基因突变:存在于一半以上的人肿瘤中,多为点突变,主要发生于外显子 5-8,如肝 癌中的 249 号密码子第 3 碱基 G→T ,与黄曲霉素 B1 有关。 P53 蛋白结构和功能: P53 蛋白为核内转录因子,包括①核心区的 DNA 结合域;②N 端转录激活域;③C 端介 导寡聚体化的结构域。 1、 P53 的中央域识别和结合一个 10bp 的启动子序列,可激活转录(通过 N-端的反式激活 域) 。P53 突变大多发生于中央 DNA 结合域。 2、 P53 也可结合 DNA 损伤时产生的单链区域。 3、 P53 是四聚体,寡聚化需要 C-端域 4、P53 激活 cki p21, 后者抑制细胞周期于 G1 期. 5、 p53 激活与负责辐身损伤的修复蛋白 GADD45,维持基因组稳定性。 6、P53 诱导凋亡的机制尚不清楚。 7、正常情况下 p53 以低水平存在,半衰期短。DNA 损伤稳定 P53 并增加其转录活性 8、Mdm2 使 p53 不稳定,易被降解,并能直接抑制其反式激活活性(Mdm2 是癌基因)


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