p53
p53或p53蛋白、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53)化学式为:C1911H3006O592N548S22(包含甲基化)[5],是一种调节性转录因子和肿瘤抑制因子,在细胞应激反应时被激活,通过修复或清除受损细胞,从而防止细胞发生癌变[6]。p53蛋白在脊椎动物中具有重要功能,其通过预防基因组突变来维持稳定性、抑制肿瘤形成[7] ,因此p53被称为“基因组守护者”[8]。TP53基因是位于人类染色体17p13.1上的一种抑癌基因,其编码p53蛋白[9]。
p53是一系列同源异构蛋白的统称,属于一种腫瘤抑制蛋白,由 TP53(人体)及 Trp53(老鼠)基因编码[10]。该蛋白是最早发现的肿瘤抑制基因所编码的蛋白之一。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,从而避免细胞癌变發生。p53蛋白能保持基因組的穩定性,避免或减少突變的發生。因此被稱為基因組守護者。
p53得名于1979年,因为其的分子量於SDS凝膠電泳中測得約為53kDa。不过依據胺基酸序列进行計算后发现p53蛋白的分子量應為43.7kDa.兩者所測得之分子量差別是因为该蛋白中存在大量的脯胺酸殘基,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。
目前在人体内发现的p53同源异构蛋白有15种;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
[编辑]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,通过使细胞周期停留於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修复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序,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,促使多個基因表現,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程序經由p14ARF蛋白相互調節的可能性更加提高。
調節
[编辑]p53蛋白藉由許多不同的壓力形式而激發其活性,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),氧化壓力 (oxidative stress),滲透壓力 (osmotic stress),核糖核苷酸缺乏 (nucleotide depletion) 和喪失調節癌基因表現能力。這些活性激發可由兩個主要的事件得出。首先,在受到壓力的細胞中,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)。
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000141510 – Ensembl, May 2017
- ^ 2.0 2.1 2.2 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000059552 – Ensembl, 2017年5月
- ^ Human PubMed Reference:. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Mouse PubMed Reference:. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
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外部链接
[编辑]- 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(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- TUMOR PROTEIN p53(页面存档备份,存于互联网档案馆) @ OMIM
- p53(页面存档备份,存于互联网档案馆) @ The Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology
- TP53 Gene(页面存档备份,存于互联网档案馆) @ 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(页面存档备份,存于互联网档案馆) A support group from the UK for sufferers of Li-Fraumeni Syndrome or other TP53-related disorders
- IARC TP53 Somatic Mutations database(页面存档备份,存于互联网档案馆) maintained at IARC, Lyon, by Magali Olivier