过程分子生物学5）课件.pptVIP

基因的表达与调控 癌细胞及癌症的基本特征 癌基因中单碱基突变的类 型与分布 from：Greenman et al. Nature 446, 153, 2007 调查结果显示：不同的癌细胞类型表现出不同的碱基取代谱；而且C→T类型的突变最为普遍，这暗示了导致突变因素的重要性。 在神经胶质瘤和黑色素瘤中， 几乎全部是C→T型的突变。 单碱基突变致癌的典型例子是c-ras原癌基因。从各种癌细胞中分离出来的ras癌基因与正常的原癌基因c-ras相比，均发生了点突变。这些点突变集中在c-ras基因的第12位密码子或第61位密码子上。同时，从肿瘤肉瘤病毒基因组中分离出来的v-ras基因与c-ras基因相比，也在第12位密码子上发生了点突变。所有的ras癌基因，不管是从病毒基因组中分离的还是直接从肿瘤细胞中分离的，其第12位的密码子均由原来c-ras基因上的Gly转变成了其它氨基酸。如人膀胱癌细胞中的ras癌基因第12位密码子是GTC（Val），而c-ras基因则为GGC（Gly），一个碱基的突变便导致了致命的膀胱癌！ Ras 癌基因的点突变 进一步的研究表明：若将c-ras原癌基因第12位的Gly密码子变成其它18氨基酸（Pro除外），均可能转变为癌基因；同样，c-ras原癌基因第61位密码子若转变为其它17种氨基酸（Pro和Glu除外），也可变成癌基因。另外，若使正常的c-ras原癌基因过量表达（如20倍），则正常细胞也会转为癌细胞，这说明Ras蛋白的异常高活性（或量大或质好）是致癌的关键因素之一。那么为什么Ras蛋白的第12位氨基酸改变会变成癌蛋白呢？ Ras 癌基因的点突变 Ras蛋白第12位和第61位氨基酸的功能 Ras蛋白为一21KD的G蛋白，其中5-22位和109-120位氨基酸残基为GTP /GDP结合区。第12位密码子Gly直接影响Ras对GTP的亲和程度，其它氨基酸取代Gly会导致Ras对GTP的亲和力大大增加， Ras-GTP处于永久活化状态。 从而使Ras-GTP永久处于活化状态；第61位氨基酸的更换将改变Ras蛋白的空间构象，使之不易为GTPase激活蛋白（GAP）作用，从而导致 5E 抑癌基因的作用原理 癌基因的形成或导入会导致机体肿瘤形成，但这绝不是充要条件，其实在很多情况下，癌基因的存在并不能使完整的动物机体致癌。将癌细胞与正常细胞融合，发现融合细胞都是正常生长的。在极少数情况下，极个别的融合细胞会转化成癌细胞。仔细分析这种癌细胞发现，它们都伴随着染色体的缺失。在人的癌细胞中，缺失的区域总是发生在第11号或第13号染色体内，后来证明这两条染色体上均有抗癌基因，它们实质上是生长阻遏基因Anti-oncogenes。 5E 抑癌基因的作用原理 a KAI-1抑癌基因 KAI-1是我国学者董金堂在美国的博士后工作，取名来自于Kang Ai（抗癌）。这个基因定位于人染色体的11p13区域，2.4kb长，只有一个开放阅读框架，编码267个氨基酸的蛋白质，具有4个跨膜结构域及1个细胞外N-糖基化结构域。该基因只抑制前列腺癌细胞的转移，但不影响肿瘤的发生，是迄今为止发现的唯一具有抑制转移的肿瘤转移抑制基因，其抑制原理不详。 5E 抑癌基因的作用原理 b BRCA肿瘤抑制基因 BRCA1肿瘤抑制基因是美国犹太大学医学院的Mark H.Skolnick在人第17号染色体上分离到的。之后，有三个研究小组鉴定了22种不同的BRCA1突变体，这些突变体的任何一种都会使人一生中有85%的可能性患乳腺癌。进一步的研究表明，BRCA1能有效地抑制乳腺癌和卵巢癌，但不影响结肠癌和肺癌，其作用机理是BRCA1促进乳腺细胞和神经细胞的分化与发育。同年，Skolnick在第13号染色体上又发现了一个与乳腺癌有关的基因，命名为BRCA2，它的缺失会导致男子患乳腺癌，但BRCA1不会。 5E 抑癌基因的作用原理 c MTS1抑癌基因 MTS1（Multiple Tumour Suppressor 1）多肿瘤抑制基因，编码周期素依赖性激酶-4抑制因子，简称p16ink4或CDK4-I。在多种人类恶性肿瘤中，普遍存在着染色体9q21-22区域的缺失。1993年Serrano等人从该区域克隆了这个基因。最近，Kamb等人又在MTS1基因附近发现了另一个抑癌基因，命名为MTS2。 MST1抑癌基因的结构 MTS1基因位于人第9号染色体的短臂上，a-干扰素基因与甲硫腺嘌呤磷酸化酶基因之间。其cDNA全长为444bp，包含3个外显子，编码148个氨基酸，编码蛋白的分子量为16KD，即p16。5端126bp为第1外显子，中间307bp为第二外显子，3端11b