分子生物学-五.pptVIP

P53 基因的结构 人类P53基因定位于17号染色体的短臂，全长20kb，共有11个外显子和10个内含子。 人的p53基因的mRNA转录受凉个启动子P1、P2控制，P1位于第1外显子上游400个核苷酸处，P2位于第1内含子的5‘端。 各种组织细胞中剪接加工的p53的mRNA长度约2.2-2.5kb，以脾脏、胸腺中水平最高，其余组织中较低。 * P53蛋白的结构与功能 P53蛋白含393个氨基酸，一级结构分三个结构域，由N端开始，17-80区含酸性氨基酸较多，二级结构大部分为α-螺旋，第二结构域包括75-150肽段，含疏水的脯氨酸较多为疏水区，二级结构为长短不等的片层结构，其中有11个片层相互反向回折成夹心结构，为核心的疏水区，也是高度保守和突变区。第三结构域包括C-端的319-393肽段，含碱性氨基酸较多，为碱性区。 三段的主要功能：一区为转录因子，促进基因转录；二区与DNA特异序列结合；三区与P53蛋白分子的四聚化及与DNA非特异结合有关。 * P53的生物学功能 抑制细胞增殖：p53蛋白可抑制cyclin A的表达，cyclin A过量表达可促进细胞在DNA复制不完全时即可进入M期而致癌。大约60%的肿瘤有p53的突变或缺失。 P53的酸性氨基末端结构趋具有转录激活作用，它能激活一些抑制细胞分裂的基因而间接抑制细胞增殖。 促进DNA损伤的修复：p53能阻碍DNA聚合酶与DNA复制起始复合物的结合而抑制DNA复制的启动，进而阻止DNA的复制。 诱导细胞凋亡…… 诱导分化发育…… * 原癌基因的激活 （一）原癌基因的结构改变 点突变 LTR插入 基因重排 基因缺失 基因扩增 （二）基因领域效应 常染色质 异染色质活化 （三）DNA的甲基化程度降低： 甲基化与基因表达； 甲基化与肿瘤发生 * 点突变 点突变是指基因的个别碱基发生替换。 有意义的突变使氨基酸发生改变，蛋白质肽链中重要氨基酸的替换，可改变其空间结构和功能，点突变也可改变RNA的剪接位点，使其发生错误剪接而改变蛋白质的结构和功能。 原癌基因的产物大多为生长因子、生长因子受体、信号传递因子及转录因子，起着调节细胞增殖的功能。这类蛋白质的重要氨基酸的改变使蛋白质的活性增强，加强了对细胞增殖的刺激作用。 点突变常见于ras癌基因。 * Ras 癌基因的点突变 主要发生在第12位氨基酸的改变，其次是第13位，第61位或63位氨基酸的改变。 在正常细胞中，P21几乎全部与GDP结合，处于非活性状态。研究发现ras的12、13和61位点是ras蛋白与GTP酶激活蛋白GAP相互作用的关键结构，这些突变阻断了GAP激活ras蛋白的GTP酶活性的作用，使结合于ras上的GTP不能被水解，从而使ras处于持续激活状态。 Ras癌基因突变见于多种肿瘤，如在膀胱癌、甲状腺癌、宫颈癌中发现H-ras突变；在急性骨髓细胞性白血病、急性淋巴母细胞白血病、黑色素瘤、神经母细胞瘤中有N-ras突变；在肺腺癌、结肠癌、胰腺癌、胆管癌等中有高频率的K-ras突变。 * 启动子插入 反转录病毒两端的LTR结构中含有很强的转录启动子，当LTR插入到原癌基因的启动区域或邻近处，可改变其转录调控状态，启动或促进该基因转录。 最常见的被插入激活的原癌基因是c-myc。白细胞增多症病毒ALV可诱导鸡B细胞淋巴瘤，ALV感染宿主细胞后，病毒在复制整合时，将其前病毒的LTRs插入到c-myc原癌基因上游，LTRs含强启动子，导致c-myc表达增强。 * 启动子插入 ALV前病毒的LTRs也可插入到c-myc基因的2、3外显子的上游，或基因的下游，均可提高c-myc的表达。 原癌基因c-sis,erbB,H-ras,myb等被LTRs插入激活后，转录明显增强。但插入位置的差异对转录的影响不同。 * 基因扩增与高表达 基因拷贝数的增加即为基因扩增。 基因扩增导致染色体结构异常，最初表现为游离基因，进一步聚集形成双微小染色体（double minute chromosomes, MDC）以及均染色体（homogeneously staining region, HSR）。 DMC是缺乏着丝点的类似小染色体结构，HSR则为存在于正常着丝点染色体的扩增DNA序列区域。可能由于DMC缺少着丝点，在细胞分裂时不稳定，则通过DMC整合至染色体形成HSR，成为稳定遗传形式。 原癌基因扩增使转录模板增加，进而使其mRNA的水平增高，所翻译的癌蛋白量急剧升高，导致正常细胞调节功能紊乱而致癌。 基因扩增也见于多种肿瘤。 * 染色体易位 原癌基因在肿瘤细胞中从染色体的正常位置转移到其他染色体的某个位置上称为易位。 易位使原癌基因失去了正常的转录调控环境而被激活。原癌基因常易位于另一具强启动子或增强子基因的附近，受启动激活