p53
p53或p53蛋白、腫瘤蛋白p53(tumor protein p53)化學式為:C1911H3006O592N548S22(包含甲基化)[5],是一種調節性轉錄因子和腫瘤抑制因子,在細胞應激反應時被活化,通過修復或清除受損細胞,從而防止細胞發生癌變[6]。p53蛋白在脊椎動物中具有重要功能,其通過預防基因組突變來維持穩定性、抑制腫瘤形成[7] ,因此p53被稱為「基因組守護者」[8]。TP53基因是位於人類染色體17p13.1上的一種抑癌基因,其編碼p53蛋白[9]。
p53是一系列同源異構蛋白的統稱,屬於一種腫瘤抑制蛋白,由 TP53(人體)及 Trp53(老鼠)基因編碼[10]。該蛋白是最早發現的腫瘤抑制基因所編碼的蛋白之一。p53蛋白能調節細胞週期,促使細胞出現凋亡或細胞衰老(cell senescence)等現象,從而避免細胞癌變發生。p53蛋白能保持基因組的穩定性,避免或減少突變的發生。因此被稱為基因組守護者。
p53得名於1979年,因為其的分子量於SDS凝膠電泳中測得約為53kDa。不過依據氨基酸序列進行計算後發現p53蛋白的分子量應為43.7kDa.兩者所測得之分子量差別是因為該蛋白中存在大量的脯氨酸殘基,減緩了其在SDS膠電泳中的遷移速度。而此遷移速度減緩的效應在跨物種的p53蛋白皆已被觀察,如人類,嚙齒動物,青蛙和魚類。
目前在人體內發現的p53同源異構蛋白有15種;另外由於FOXO4可和p53結合以促進細胞衰老之故[11],因此一些和FOXO4有競爭效應的胜肽,可藉由將p53屏除於細胞核之外而成為返老藥(Senolytic)。[11]
功能
[編輯]p53蛋白在避免癌症發生機制上扮演重要的角色,例如,細胞凋亡 (apoptosis) 、細胞衰老(cell senescence)、基因組穩定性 (genetic stability) 、抑制血管新生 (angiogenesis)。 p53蛋白通過下列之機構達成避免癌症發生:
- 當DNA受損時,p53蛋白能活化DNA修復蛋白 (DNA repair proteins)。
- p53蛋白能抑制細胞生長,通過使細胞週期停留於G1/S的節律點上,以達成DNA損壞辨識。 (若能將細胞於此節律點上停留夠久,DNA修復蛋白將有更充裕的時間修復DNA損壞部位,並繼續細胞的生長週期。)
- 若細胞的DNA受損已不能修復,p53蛋白能起始細胞凋亡程式,避免擁有不正常遺傳資訊的細胞繼續分裂生長。
活化的p53蛋白能接合於DNA,促使多個基因表達,包括基因WAF1/CIP1,其為p21蛋白之編碼基因。 p21 (WAF1)接合於G1-S/CDK (CDK2) 和S/CDK複合體 (此蛋白在G1/S細胞週期節律點上有重要功能) 以抑制該複合體的活性。 當p21蛋白 (WAF1) 與CDK2形成複合體時,細胞將無法進入到細胞分裂的階段。 而突變後的p53蛋白將可能喪失與DNA形成有效結合的能力,造成p21蛋白將無法形成,以發出停止細胞分裂的信號。 因此,受損細胞將不受控制的進行細胞分裂,最終形成腫瘤。 根據最近的研究,p53蛋白與RB1程式經由p14ARF蛋白相互調節的可能性更加提高。
調節
[編輯]p53蛋白藉由許多不同的壓強形式而激發其活性,其中包括但不僅僅侷限於DNA損傷 (包括 UV, IR或化學物質如過氧化氫 (hydrogen peroxide)所造成的損傷),氧化壓強 (oxidative stress),滲透壓強 (osmotic stress),核糖核苷酸缺乏 (nucleotide depletion) 和喪失調節癌基因表達能力。這些活性激發可由兩個主要的事件得出。首先,在受到壓強的細胞中,p53蛋白的半衰期 (half-life) 會突然的增加,造成p53蛋白在細胞中的累積。再來則是構型變化 (conformational change) 使得p53蛋白被激發成為轉錄調節因子 (transcription regulator)。
參考文獻
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外部連結
[編輯]- Lane Group at the Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB), Singapore. p53 Knowledgebase [archived 2006-01-03; cited 2008-04-06].
- GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on Li-Fraumeni Syndrome(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- TUMOR PROTEIN p53(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) @ OMIM
- p53(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) @ The Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology
- TP53 Gene(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) @ GeneCards
- p53 News provided by insciences organisation
- David S. Goodsell. RCSB Protein Data Bank. p53 Tumor Suppressor; 2002-07-01 [archived 2008-02-19; cited 2008-04-06].
- Thierry Soussi. p53 Web Site [archived 2012-05-15; cited 2008-04-0 6].
- The George Pantziarka TP53 Trust(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) A support group from the UK for sufferers of Li-Fraumeni Syndrome or other TP53-related disorders
- IARC TP53 Somatic Mutations database(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) maintained at IARC, Lyon, by Magali Olivier