第四章 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：?具有分化阶段特异性；?细胞类型特异性； ?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： ?一些原癌基因具有高水平的表达成过度表达? ?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、G蛋白(质膜内侧)，具GTP结合作用和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 相关癌 产物胞内定位 作用 p53 肺癌、乳腺癌等（>51种) 核 转录因子 Rb 视网膜细胞瘤等 核 转录因子 WT-1 wilm’肿瘤 核 转录因子 APC 结肠癌 胞质？ ？ DCC 结肠癌 膜 粘附分子 NF l 神经纤维瘤 胞质 GTP酶激活剂 RET 甲状腺癌 质膜 受体酪氨酸激酶 VHL 肾癌 核 转录延伸因子 P16(MTS-1) 黑素瘤等(多种) 核 CDK抑制剂 WAF／CIPl 多种 核 CDK抑制剂 BRCAl 乳腺癌、宫颈癌等 核 转录因子 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?核心区的DNA结合域；?N端转录激活域；?C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）