抑癌基因p53的突变与修护激活
031134 刘潇钦摘要：p53作为一种代表性的抑癌蛋白，是肿瘤分子生物学的研究热点。然而，野生型的p53通过不同位点的点突变会形成不同类型的突变型p53，突变型p53不仅丧失了野生型p53的抑癌功能，更获得了一些癌症症状起促进作用的新功能。本文着重介绍野生p53的结构和功能，阐述其突变的方法和类型，罗列突变p53的危害，以及重新激活修护p53的方法。关键词 p53；突变；激活修护
野生型p53的介绍
人的p53基因位于第17号染色体短臂，分布于大约20Kb的DNA区域中。它由11个外显子和10个内含子组成。启动子中不含有CAAT、TATA、GC盒等常见启动序列，转录产生2.5kbmRNA，翻译生成由393个氨基酸残基组成的，分子量为53kd的蛋白质。(1)
p53 蛋白包括3个功能调节区域(如图1):
图 1
(1)N-端的活化：通过与转录因子TFⅡD结合而发挥转录激活功能，序列上又可细分为转录活化域和富含脯氨酸的SH3域；
(2) 序列中段DNA结合域：能与特定的DNA 序列结合, 调节靶基因的转录活性，p53 突变多发于此区域；
(3）C端功能域：包含核定位信号、出核信号、四聚化结构域及一个调控功能域, 参与p53 细胞内定位、四聚化以及对中央DNA 结合域的调控作用。(2)(3) 正常情况下细胞内p53蛋白的含量很低,这主要是由MDM2介导的p53快速降解来调节的。当应激各种损伤信号时, p53蛋白被磷酸化修饰, 避免了在细胞质中发生的MDM2对p53的降解，从而使核内的p53水平迅速升高。激活的p53通过其DNA 结合区结合靶基因的启动子。并借助其转录激活区诱导其下游基因的转录表达。p53活化对细胞有两种潜在影响:一是使细胞停止在G1或G2期，导致损伤的细胞得以修复；二是诱发细胞凋亡，去除变异细胞。但p53的抑癌功
能常因突变而消失，使细胞无限分裂增殖，导致癌症的发生。(3) (4)但肿瘤细胞中的p53或因突变而失活，或因与宿主或病毒的某种蛋白质的结合而失活。失活后的p53蛋白便丧失上述功能。
P53的调控机制
近年来，对p53抑癌机制研究日趋深入。在不同的癌症中，其调节网络各有特点。下面就一个典型的调节通路：MDM2的调控作简要介绍。
癌基因MDM2编码的蛋白质通过与p53 的17-22位氨基酸残基相结合，阻断p53的转录调控通路。MDM2还可与p53特异的泛素酶共同作用, 促进p53蛋白降解。MDM2- p53复合物广泛存在于s和G2/M期细胞中。p53激活MDM2的表达，而生成的MDM2蛋白抑制p53活性，形成MDM2依赖的负反馈调节机制。研究发现，MDM2在肉瘤, 乳腺癌, 脑瘤, 膀胱癌, 肺癌和白血病中的表达量明显高于正常组织或细胞。
乙酰化是调节p53蛋白活性十分重要的方式：
1.乙酰化可封闭p53赖氨酸泛素结合位点，抑制其降解，增强p53稳定性。
2.乙酰化有助于转录调节活性的短暂分离，对下游靶基因的活化起重要作用。
3.乙酰化作用或许诱发p53C端构象变化，破坏C端的回折，提高p53与DNA 的结合能力。
4.乙酰化可协调p53在胞质与胞核间的分隔分布。
磷酸化可增强p53与乙酰化酶的相互作用，促进p53 C端乙酰化，建立p53磷酸化-乙酰化级联反应，p53在细胞内聚集并向核内转位。修饰后的p53形成有生物学活性的四聚体，与靶基因的p53反应元件结合，控制着下游靶基因的表达，从而引起细胞生长阻滞、凋亡。
研究发现MDM2的酸性结构域是抑制p300 介导的p53乙酰化的必要因素，该结构域还介导p53去乙酰化作用，进而影响p53的功能和活性。
研究发现p14ARF 不但可使MDM2失活,还可促进p53蛋白的稳定表达。检查点激酶1和检查点激酶2可诱导p53磷酸化，削弱MDM2与p53的结合，从而提高p53稳定性。(3)
p53的突变类型
TP53突变在肿瘤发生中是非常常见的, 不同位点的点突变产生了多种形式的突变P53蛋白(1)。
P53突变的类型包括基因片段缺失、插入, 点突变引起的错义突变, 以及杂合
性缺失。但是在所有p53 突变形式中, 占主导地位的还是因点突变引起的错义突变, 其比例约占总体的80%。而在这些p53错义突变中, 发生在DBD区的点突变比例高达97%。实际上，p53的DBD 区每一个氨基酸都可发生点突变而形成相应的突变体,。但是以下6个位点的突变在癌症中高频率出现，与癌症进程紧密关联，被称为热点突变。它们分别是: R175、G245、R248、R249、R273、R282(标注如图1)。
p53的突变可以分为三类：
1.DNA 结合缺陷突变体：是指那些负责与特定DNA序列结合的氨基酸残
基发生点突变，致使p53与DNA结合能力减弱。例如R273H(小鼠中为R270H)。
2.构象突变体：是指那些发生点突变后改变了原来野生型p53的整体构象。
例如R175H(小鼠中为R172H)。
3.以上突变都改变了p53 的三维结构, 而R273H 突变失去DNA结合能力
是因为273位突变后的精氨酸残基支链过长,空间效应抑制了和DNA的结合。
从功能上来说,突变型p53在丧失了抑癌基因功能后，还可以通过显性负效应抑制野生型p53的活性。显性负效应是指一个等位基因上发生的突变损害了另一个等位基因的正常功能，使其产生没有活性的蛋白。在癌症发生过程中，通常是p53,的一个等位基因发生突变，另一个保持野生型p53活性。这时在细胞内同时存在突变型p53和野生型p53两种蛋白单体，突变型p53与野生型53 通过彼此C端四聚化结构域形成寡聚蛋白时，突变型p53抑制野生型p53活性，占据主导地位。最终，在癌症的发展过程中，野生型53 等位基因丢失。(2)
后果
1.突变型p53能够形成更稳定的四聚体：
以往的研究证明p53 在正常细胞内含量很低，野生型p53是通过修饰避免了水解从而得到激活。而突变p53是怎样避免水解的呢？研究发现, MDM2作为p53最主要的负调控因子，它的转录表达处于p53的控制之下。突变p53不能有效激活MDM2表达，使p53失去了MDM2 的负调控, 从而导致了突变p53在肿瘤细胞的核内积累。这一发现提示突变p53形成的四聚体可能具有与野生型p53 不同的转录激活功能。(4)
2.“功能缺失”与“功能获得”：
功能缺失：一般来说，p53发生突变后, 会丧失野生型p53所具有的细胞周期阻滞、诱导凋亡发生、介导细胞衰老、维护基因组稳定、错配DNA 碱基修复等抑癌基因功能。
功能获得：突变型p53 获得了一系列类似癌基因特性的功能, 例如转录一
系列靶基因加速癌症进程、增强癌细胞化学耐药性、阻止癌细胞凋亡的发生、抑制p63、p73活性等, 这一过程被称为突变型p53的“功能获得”。新近研究表明, 突变型p53 还抑制了MRN-ATM 通路活性。(2)
3.改变转移能力：
已有数据表明, p53+/?、p53?/?小鼠高度肿瘤易感,具有在早期自发成瘤的表型。在其所生肿瘤中, 淋巴瘤和肉瘤占主体，但是在人类Li-Fraumeni 综合征中较常见的上皮组织来源的瘤却很少。而基因型为p53mutant/+、p53mutant/?小鼠的肿瘤谱结构发生了较大改变, 上皮组织来源的瘤比例大幅提高，并伴有较高的肿瘤转移率，能更好地模拟人类Li-Fraumeni 综合征。可见，mutp53 在肿瘤发生和转移中发挥了重要作用。(2)
突变型p53获得癌基因特性的机制
研究者们认为至少存在着两种机制(图2):
1.突变型p53可以作为具有癌基因活性的转录因子, 调控下游一系列靶基因的表达, 加速肿瘤的发生发展。这其中又包括两种情况, mutp53独立启动的转录和与其他蛋白因子协同启动的转录;
2.突变型p53可以与p53家族的另外两个重要抑癌基因—p63、p73相互作用, 抑制了p63、p73的活性。
图 2
肿瘤治疗新策略：肿瘤细胞内重新激活p53
小分子和多肽再激活p53
绝大多数的P53突变是错义突变, 这些突变位点多发生在p53的DNA结合结构域, 导致突变的p53 不能与DNA 正常结合, 失去了转录激活能力,进而失去了肿瘤抑制的能力。后来科学研究发现，引入小分子或多肽与突变p53结合可以恢复其与DNA的结合功能。
1.引入多肽
实验证明，通过引入针对突变p53 R273H、R273C、R248Q、R282W 的C 末端设计的多肽，通过其与突变蛋白的相互作用改变其构象能恢复突变p53对特定序列的DNA结合能力，进而产生生长抑制或诱导凋亡。这一结果可能是因为该多肽稳定了p53的核心折叠构象, 加强了与DNA的结合能力。
p53核心结构域(DNA 结合区)对p53发挥其抑癌作用起关键作用, 因此可以设想如果能稳定野生型p53的核心结构域和校正突变p53的核心结构域就能使其发挥抑癌作用。这一策略的构想是找到一种配基, 能正确与突变p53核心结构域结合，并且能通过与突变p53的结合改变突变p53的核心结构域，使它的折叠构象向正确方向转变。
p53 蛋白的稳定还与细胞内的分子伴侣有关,研究发现p5 能与Hsp40、Hsp70和Hsp90结合。未折叠的突变p53与Hsp70有高亲和力，远超过野生型p53，这一发现提示我们，Hsp蛋白可能稳定了突变p53的未折叠构象，因此阻止Hsp蛋白与突变p53的结合有可能使突变p53恢复折叠构象。(4)
2.引入小分子
相比多肽来说, 小分子治疗拥有更多优势，如不易引起免疫排斥反应，使用方便, 可静脉注射或口服等, 因此寻找有效的小分子就显得尤为重要。(5)对作用于突变p53的小分子的寻找有两个主要途径：蛋白分子水平分析和细胞水平效应分析。前一种方法可以确认突变p53蛋白与小分子作用后的蛋白变化和了解相应的机制，但不能确定该小分子是否能进入细胞及是否有细胞毒性等；而后一种方法可以观察到小分子作用后细胞的变化，是否能诱导细胞凋亡等，但却不容易解释详细的分子机制。
通过以上两种方法，目前找到了一些作用于突变p53的小分子化合物，如
CP-31398、PRIMA-1、MIRA-1 等。CP-31398是在热变性条件下，从大量,小分子中筛选出的能保护p53核心结构域的小分子，而PRIMA-1、MIRA-1 这两个小分子则是通过筛选能引起表达突变p53的肿瘤细胞凋亡的小分子发现的。在体外, 这些小分子能激活p53的正常功能,诱导p53目的基因如p21、MDM2和PUMA 等的表达，而且CP-31398、PRIMA-1还能在小鼠体内抑制肿瘤生长。
重组的腺病毒在肿瘤细胞中表达野生p53
通过重组包含p53cDNA的腺病毒Advexin，在肿瘤细胞中表达野生p53进而激活p53途径，抑制和清除肿瘤。选用Advexin载体是因为它能够转染多种细胞，包括分化和未分化的细胞，并且不会整合到宿主基因组上，同时它能够大批量生产，并且它的安全性已经得到证实。
抑制MDM2来重新激活p53
1.p53-MDM2 复合物的空间晶体结构已经清楚，它们之间的疏水间隙被p53的3个氨基酸p53-Phe19, Leu26和Trp23占据，因此可以设想一些小分子模拟这3 个氨基酸和它们的方位来阻止MDM2-p53的相互作用。通过高通量分析和计算机模拟，发现了一些MDM2-p53阻断分子，如Nutlins-3。在含野生p53并过度表达MDM2 的野生型和肿瘤衍生的细胞系中，低浓度的Nutlins-3就能有效激活p53途径，诱导细胞周期抑制和细胞凋亡。
2.以往的p53-MDM2抑制小分子多是根据他们之间的3个氨基酸p53-Phe19、Leu26 和Trp23设计的，而MI-63的设计还加入了第4个氨基酸Leu22,该氨基酸对p53-MDM2结合有重要作用。(6)MI-63高度亲和的结合MDM2上，抑制p53-MDM2 相互结合。MI-63表现出比Nutlins-3更强的p53-MDM2抑制能力，更强的促凋亡能力, 同时还发现MI-63与阿霉素有强协同作用。
3.绝大多数的MDM2-p53 干扰小分子都是结合到MDM2上的来抑制MDM2-p53相互作用的，可看作MDM2 的抗体。但RITA不同，RITA 结合到p53N 端，促进p53的积累，同时在体内外抑制p53与MDM-2的相互作用,因此RITA 促进了p53 下游基因的表达并能有效诱导凋亡，RITA 的肿瘤抑制能力是野生型p53依赖的。(7)但这一解释遭到了质疑，最新的研究发现RITA 在一些含p53热点突变的肿瘤治疗中重新激活了p53 介导的细胞凋亡，也就是说RITA 并不是完全野生型依赖的。RITA 稳定p53的机制还在研究中, Krajewski通过NMR数据证明RITA并不是直接作用于p53 而是通过其他机制稳定了p53。[4]
参考文献
[1]童坦君.P53的抑癌原理及应用前景[J].生命的化学，1993,13(1):7-10
[2]李大虎, 张令强, 贺福初.突变p53研究进展[J].遗传，2008.06,30(6):697-703
[3]闫毓秀, 张淑萍，滑静.p53基因研究进展[J].遗传，2009.04,24(2):74-77
[4]陆思千, 贾舒婷, 罗瑛.突变p53功能研究新进展与个性化的肿瘤治疗新策略[J].遗传，2011.06,33(6):539-548
[5]胡巍,肖志强,陈主初,李建玲,张鹏飞,冯雪萍,易红,余艳辉,唐新科,刘清萍,梁宋平.鼻咽癌细胞中p53相互作用蛋白质的分离和鉴定[J].生物化学与生物物理进展，2004,31(7):628-634
[6]钟叔平,淋巴细胞凋亡与p53蛋白表达关系的研究[J].生物化学与生物物理进展，1999,26(2):150-153
[7]罗贤文,杜芳静,吴烨,高楼军,李晓霞,基于金纳米粒子组装电化学DNA传感器检测p53抑
癌基因的研究[J].分析化学研究报告,2013.11,41(11):1664-1668
基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一，检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述，对于基因突变的检测，1985以前，利用Southern印迹法，可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变，只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）技术是突变研究中的最重大进展，使基因突变检测技术有了长足的发展，目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上，并且由PCR衍生出的新方法不断出现，目前已达二十余种，自动化程度也愈来愈高，分析时间大大缩短，分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性（single-strand comformational polymorphism,SSCP）和异源双链分析法（heteroduplex analysis,HA）。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法，可根据检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法 PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上，短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象，一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构，这种二级结构依赖于其碱基组成，即使一个碱基的不同，也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速，因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp的PCR产物时，突变检出率可达70％-95％，片段大于400bp时，检出率仅为50％左右，该法可能会存在1％的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件，一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响，同时该法不能测定突变的准确位点，还需通过序列分析来确定。Sarkar等认为对于大于200bp的片段，用其RNA分子来做SSCP会提高其录敏度。应用PCR-SSCP检测点突变已见报道于人类大部分的肿瘤组织或细胞，如乳腺癌、食管癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌等。检测的基因包括多种癌基因及抑癌基因，也是检测抑癌基因p53突变最常用的方法，仅检测第5-8外显子即可发现85％以上的p53基因突变。由于该法简便快速，特别适合大样本基因突变研究的筛选工作。 异源双链分析法（HA） HA法直接在变性凝胶上分离杂交的突变型一野生型DNA双链。由于突变和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一突起，在非变性凝胶中电泳时，会产生与相应的同源双DNA不同的迁移率。该法与SSCP相似，所不同的是SSCP分离的是单链DNA，HA法分离的是双链DNA，也只适合于小片段的分析。但HA对一些不能用SSCP 检出的突变有互补作用，两者结合使用，可使突变检出率提高到近100％。
P53基因在鼻咽癌治疗中的研究进展 转录因子P53作为一种抑癌基因，可诱导细胞生长阻滞，细胞凋亡，细胞分化以及DNA 修复。但P53 突变体可能会使野生型P53 基因的抑癌功能失活，甚至发挥癌基因的功能。随着分子生物技术的发展，人们对P53基因结构及功能、与肿瘤发生的关系、肿瘤治疗尤其在鼻咽癌应用方面有很多新认识，因此就P53基因结构及功能、与肿瘤发生的关系、肿瘤治疗及在鼻咽癌应用方面的新进展进行综述。 标签：P53基因；肿瘤；鼻咽癌 鼻咽癌（NPC）是我国高发肿瘤之一，在头颈部恶性肿瘤中占首位。据统计：我国南方某些地区NPC的发病率高达33/10万（男），15.60/10万（女）[4]。鼻咽癌98%属低分化鳞癌，首选放射治疗，治疗失败的主要原因是局部复发和远处转移[8]。本文就近年来P53基因在鼻咽癌治疗中的研究进展做一综述，以利于更好的解决鼻咽癌这一临床顽症。 1 P53基因的结构及功能 P53基因（AB118156）系属肿瘤抑制基因家族，是与人类肿瘤相关性最高，也是当前研究的热点基因之一。其位于染色体17p13.1，全长16～20 kb，含有11个外显子和10个内含子。P53蛋白N-端为酸性区，C-端为碱性区[11]。Toledo 等研究表明P53 基因蛋白还含有四聚体结构域，介导活化后P53 四聚体的形成[1]。 P53基因编码一种分子量为53000的磷酸化蛋白质，所以称为P53基因。P53基因突变可增加正常细胞对突变剂的敏感性，结果导致正常细胞癌变概率增加，使肿瘤的发病率增加。P53基因结构和功能改变与多种肿瘤的发生发展关系密切[4]。P53基因分为突变型和野生型两类。野生型P53是肿瘤抑制基因，可诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖。突变型P53基因可抑制细胞凋亡，使肿瘤细胞增殖，对野生型P53基因有拮抗作用[11]。 2 P53与肿瘤发生 研究表明：绝大多数的肿瘤当中都发生了P53信号通路的失活，在所有恶性肿瘤中，P53 基因的突变率超过50%[10]，而且突变位点多位于DNA 结合区。 最新的研究发现某些突变形式的P53 蛋白能够在肿瘤细胞的核内积累，形成更稳定的四聚体。研究发现，MDM2 作为P53 最主要的负调控因子，它的转录表达处于P53 的控制之下。突变P53 不能有效激活MDM2 表达，使P53 失去了MDM2 的负调控，从而导致了突变P53在肿瘤细胞的核内积累[13]。
抑癌基因P53与肺癌诊治的研究进展 发表时间：2012-10-18T08:59:12.797Z 来源：《医药前沿》2012年第16期供稿作者：熊益孙圣华[导读] 肺癌，是世界最常见的恶性肿瘤之一，并是癌症病人最主要死因。 熊益孙圣华（中南大学湘雅三医院湖南长沙410013）【摘要】肺癌是严重危害人类健康的主要疾病之一。肺癌中约占50%存在P53突变，是肺癌发生、增殖、恶化进展的分子学原因。本文着重综述P53的分子学特性及抑癌、致癌机理，并对其在肺癌的诊断、治疗的相关研究进行综述，希望对深化该领域的研究有所帮助。【关键词】抑癌基因肺癌诊治【中图分类号】R73-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）16-0032-02 肺癌，是世界最常见的恶性肿瘤之一，并是癌症病人最主要死因。尽管在临床上对于癌症的治疗手段日新月异飞速发展，但是对肺癌的治疗还是不尽如人意，肺癌患者预后非常差，整体存活率只有15％。肺癌的发展涉及到多种基因的变异，引起支气管上皮细胞的恶性转化，进而导致淋巴结及远端的转移。在这些变异的基因中，抑癌基因P53是最常见的基因，突变型的P53基因在肺上皮细胞癌变过程中起到重要作用，在肺癌诊治中有重大意义。 一、抑癌基因P53概述 P53作为“分子警察”，它的突变、失活、缺失在包括肺癌内的众多恶性肿瘤的发生、增殖、恶化进展中具有重要作用，是近年来研究的热点基因，在肺癌的诊断和治疗中有着重大意义。P53最先发现于1979年，Linzer等利用DNA病毒SV40转染的哺乳动物细胞中发现一种与SV40抗原结合的分子量为53KD蛋白，即命名为P53。此后又有几项研究发现P53在细胞转化中的作用。直到1989年，Finalay等证实野生型的P53在细胞的生长、增殖中有负性调节作用，而突变型P53则可促进细胞转化[1]。 P53基因全长20kb，由11个外显子和10个内含子组成，在人类染色体17p13或17q14，编码的蛋白质由393个氨基酸构成，分子量53kD。P53基因存在于人体正常细胞，在体内控制着与肿瘤生成和生长相关的多种不同基因的表达，并受Mdm2和p19-Arf等的调节控制[2]。野生型与突变型P53具有高度的同源性和保守性，在5编码区内90％以上序列有同源性，其中保守区是P53的生物活性的关键部位。突变的p53基因不但丧失了正常p53基因的功能，而且自身获得了癌基因的功能，使得衰老细胞、异常细胞不能按正常程序死亡而不断地增殖，导致肿瘤的发生。 二、P53在肺癌诊断中的作用近年来关于P53对肿瘤的早期诊断有着大量研究，以聚合酶链反应方法检测P53的水平可以对肿瘤做出有效的诊断。苏胜发等［3］证实野生型P53基因阴性的情况下，非小细胞肺癌组织iASPP高表达。陈宇平等研究［4］证实肺癌组织中突变型P53表达与肺癌组织中浸润树突状细胞的成熟状态密切相关，在肺癌的免疫逃逸和疾病进展过程中起着重要作用。柯立等［5］研究证实P53 蛋白在有淋巴结转移、TMN分期高的肺癌组织中表达显著增加，在不同分化程度的肺非小细胞癌中表达有差异，分化程度越低的肿瘤p53蛋白表达越高。郑颂国等研究发现[6]P53蛋白在肺鳞癌表达率明显高于腺癌，伴有淋巴结转移的明显高于无淋巴结转移的。上述研究表明，P53在肺癌患者病人肿瘤组织中存在过度表达，这可能是由于P53基因突变在细胞核聚集造成的,P53蛋白阳性的患者肿瘤多已侵及周围粘膜，分期较晚。正常人体细胞的P53基因的蛋白产物水平极低，难以检测；在生长较为旺盛的细胞中其含量增加约4倍以上；肿瘤细胞中其含量科增加100倍，且容易在肿瘤细胞中堆积。在体液中检测P53水平也有益于对肺癌的早期诊断。张东明等［7］研究发现肺癌患者血清P53抗体水平显著高于肺疾病及健康者，血清P53抗体诊断肺癌的敏感性和特异性分别为29.27%及100%。张向群[8]等的对57名肺癌的患者检测P53抗体，结果表明阳性率为43.19%，血清p53抗体水平与肺癌的一般临床特征，如性别、吸烟指数无关，而与肺癌的病理类型、分期、分化和淋巴结转移有关，因此血清P53抗体的检测对肺癌的早期发现和早期诊断具有重要的意义。 三、P53在肺癌治疗中的价值目前主要根据P53在肺癌发病中的重要性，较多地对肺癌基因治疗的研究。即阻止异常P53基因的表达，或以正常的野生型基因去取代突变型的基因。常用的方法是异常基因的反义DNA及RNA治疗，替代缺陷抑癌基因等。将外源野生型P53基因导入P53基因失活的肺癌细胞，能抑制其恶性增殖，逆转其恶性表型，不仅可对丧失了P53功能的肿瘤细胞进行遗传修饰，而且可利用野生型P53蛋白在正常细胞中的表达保护正常细胞，从而提高抗肿瘤效果[9]。Sak等在研究中证实利用反义脱氧寡核苷酸阻断p53基因突变途径后，放疗诱导的细胞凋亡增加，停留在G2期的NSCLC细胞减少。杨立群等[10]研究发现Ad-P53能可以抑制含突变型P53基因及含野生型P53基因的人肺腺癌细胞株的生长，促进其凋亡，作用效应不受内源性P53状况的影响。临床前研究显示，P53基因替换策略能够有效的提高化疗和放疗的治疗效果。同时，在肺癌患者体内也进行了P53基因治疗临床试验，临床结果显示，P53基因治疗能够提高药物化疗和放射治疗的疗效[11]。对P53基因肿瘤抑制途径的重建，如将P53基因注射入肿瘤细胞，是一个很有前景的肿瘤治疗方案。在临床试验中，结合P53基因治疗的28例非小细胞肺癌患者的治疗效果显著好于只用普通疗法的患者。最近，已经在用自行设计或是化合物文库筛选等方法，寻找鉴定靶向TP53的小分子。RITA是由美国国家癌症研究所（NCI）筛选出来用于通过野生型TP53的依赖性途径抑制细胞增殖的药物。RITA与TP53基因结合后，通过破坏TP53与HDM-2的作用来活化TP53进而引起凋亡通过破坏。赵等研究表明，RITA引起的反应是依赖于突变型TP53基因的存在，它是由细胞凋亡机制的再活化来维持的。因此，他们认为，RITA是一个有发展前途的抗癌药物，它可以再度激活肿瘤细胞中的TP53的肿瘤抑制功能[12]。PRIMA-1是一种低分子量化合物，它可以选择性的抑制突变型TP53基因表达的肿瘤细胞的生长，修复突变型TP53的核心部位，诱导人类肿瘤细胞的凋亡。此外，PRIMA-1MET/APR-246是从化合物文库中筛选出来的一种PRIMA-1的甲基化结构模拟化合物，它能够与顺铂或是其他临床上使用的抗肿瘤药物协同作用，诱导肿瘤细胞凋亡并抑制小鼠体内的人类SCID移植肿瘤的生长。p53基因的基因疗法，以及靶向P53的一些小分子物质，如PRIMA-1和PRIMA-1MET，它可以恢复突变型TP53的转录功能，或是恢复RITA的表达以干扰MDM2诱导的TP53降解。这些方法都在临床前试验中得到验证，并且有些药物已经开始应用于临床。 四、展望
P53基因功能及前沿研究现状
一．P53基因的功能 p53 基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因之一,是当前肿瘤分子生物学研究的热点。自1979年Lane等[1] 发现p53 基因以来,人们对它的认识经历肿瘤抗原、癌基因、抑癌基因三个阶段。近年的深入研究表明p53作为一种抑癌基因发挥着越来越重要的作用。人类50％以上p53都发生了突变，导致了肿瘤的发生。[2]P53基因定位于染色体17p13.1,长20kb,含有11个外显子，编码393个氨基酸组成的相对分子量为53*103的蛋白质。P53蛋白是一个转录因子，参与细胞周期调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等。主要执行DNA 损伤“检查点”功能，若DNA受损，p53蛋白水平迅速升高并激活其下游的p21/WAF1/CIP1基因表达，这是一组周期素依赖蛋白激酶的抑制剂，使细胞停滞于G1期，执行DNA修复。若修复失败，p53则通过激活BAX基因通路诱导凋亡。约50%的人类肿瘤与p53基因的等位失活或突变有关。 突变型P53则具有癌基因的作用，促进细胞恶性转化。P53基因的突变常发生在结肠癌、乳腺癌、肝癌、肺癌等多种肿瘤。 P53基因功能失活机制有以下几种：1、P53基因自身突变，导致P53蛋白丧失与DNA结合的能力，这是P53基因失活的重要机制。2、MDM2癌基因的负调节。MDM2是P53蛋白的靶基因，P53蛋白刺激MDM2基因的表达，而MDM2蛋白可与P53蛋白结合，一直P53蛋白接到的反式激活、增殖抑制和诱导凋亡的功能，同时MDM2蛋白可以催化p53蛋白的降解，从而形成一个反馈调节环，负调节p53蛋白的活性。3、
第十章基因突变 一、教学目的与要求： （1）了解基因突变的类型和性质、特征 （2）掌握基因突变分子机理和诱变因素的作用方式 （3）理解基因突变的检测方法 (4) 掌握基因突变的修复途径 二、教学重点、难点、疑点： 1.突变的概念、类型和性质 2.诱发突变的分子基础 3.诱发突变与人类癌症 4.生物体基因突变的修复机制 5.果蝇基因突变的检出 6.植物基因突变的检出 7.人类基因突变的检出 [解决方法] （1）通过出示基因结构变化的示意图，加深学生对基因突变内涵的理解。 （2）课堂教学中不断提出问题，让学生通过概念的运用达到巩固概念和知识迁移的目的。 2．教学难点及解决办法 基因突变的原因。 [解决办法] 对人类镰刀型细胞贫血症病因结合图解进行分析，使学生真正明白基因突变的原因——DNA复制过程也可能发生差错，基因中个别碱基的变化，就会造成性状改变。 3．教学疑点及解决办法 为什么说基因突变是变异的主要来源？ [解决办法]讲明基因突变与基因重组的区别，联系实际举例。 三、教学方法设计： 四、教具或教学手段：多媒体课件 五、教学过程与板书设计：
第一节基因突变的概念和特征 一、基因突变的概念及类别 1、基因突变：指在染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变基因突变：指染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变 2、类别 隐性突变：A a 显性突变：a A 自发突变—外界环境条件的自然作用或生物体内的生理生化变化而产生的突变 诱发突变—在专门诱变因素影响引起的突变，为“诱发突变” 形态突变型—可见突变：指造成外形改变的突变型 至死突变型—能造成个体死亡或生命力明显下降的突变型 条件突变型—在一定条件下有致死效应 3.一般特征 ①突变的频率：指生物体在每一世代中发生突变的机率，或者在一定时 间内突变可能发生的次数。 高等植物 10-5— 10-8 细菌和噬菌体 10-4—10-10范围大、突变频率比动植物高 例如：氨基酸过程中三种疾病是由三种基因突变导致酶发生变化引起的，有一定的突变频率 苯丙氨酸羟化酶缺乏导致苯丙酮尿症；尿黑尿酸氧化酶缺乏会产生尿黑酸尿症；酪氨酸酶缺乏导致白化病 苯丙氨酸羟化酶 苯丙酮酸苯丙氨酸酪氨酸 积累尿黑尿酸氧化酶 酪氨酸酶 苯丙酮尿症尿黑酸黑色素
P53基因 人體抑癌基因。該基因編碼一種分子量為53kDa的蛋白質，命名為P53。p53基因的失活對腫瘤形成起重要作用。但是事物必然有它的兩個方面，p53是一個重要的抗癌基因使癌細胞自殺，防止癌變；還具有幫助細胞基因修復缺陷的功能。 這種功能對於受化療藥物作用而受傷的癌細胞，則起修復作用，而不是使癌細胞自殺。造成被修復的癌細胞在治療後成為新的腫瘤。 編碼53kDa的蛋白質 類型人體抑癌基因 功能防止癌變，修復缺陷 基因種類腫瘤抑制 1簡介編輯 p53是一種腫瘤抑制基因（tumor suppressor gene）。在所有惡性腫瘤中，50%以上會出現該基因的突變。由這種基因編碼的蛋白質（protein）是一種轉錄因數（transcriptional factor），其控制著細胞週期的啟動。許多有關細胞健康的信號向p53蛋白發送。關於是否開始細胞分裂就由這個蛋白決定。如果這個細胞受損，又不能得到修復，則p53蛋白將參與啟動過程，使這個細胞在細胞凋亡（apoptosis）中死去。有p53缺陷的細胞沒有這種控制，甚至在不利條件下繼續分裂。像所有其它腫瘤抑制因數一樣，p53基因在正常情況下對細胞分裂起著減慢或監視的作用。細胞中抑制癌變的基因“p53”會判斷DNA變異的程度，如果變異較小，這種基因就促使細胞自我修復，若DNA變異較大，“p53”就誘導細胞凋亡。 p53是重要的腫瘤抑制基因，自從該基因在1979年被首次報導以來，有關研究論文在Medline上可查到20000餘篇。人們最初認為p53基因是一種癌基因，但隨著近十年研究的深入，p53作為抑癌基因的功能逐漸被揭示出來。在人類50%以上的腫瘤組織中均發現了p53基因的突變，這是腫瘤中最常見的遺傳學改變，說明該基因的改變很可能是人類腫瘤產生的主要發病因素。 p53基因突變後，由於其空間構象發生改變，失去了對細胞生長、凋亡和DNA 修復的調控作用，p53基因由抑癌基因轉變為癌基因。 p53介導的細胞信號轉導途徑在調節細胞正常生命活動中起重要作用，它與細胞內其它信號轉導通路間的聯繫十分複雜，其中p53參與調控的基因已超過160種，因此，Levine 等學者提出了p53基因網路的概念： 他們認為不能孤立地觀察各個基因的生物學功能，而應該將它們組合起來看待。 p53蛋白主要分佈於細胞核漿，能與DNA特異結合，其活性受磷酸化、乙醯化、甲基化、泛素化等翻譯後修飾調控。正常p53的生物功能好似“基因組衛士（guardian of the genome）”，在G1期檢查DNA損傷點，監視基因組的完整性。如有損傷，p53蛋白阻止DNA複製，以提供足夠的時間使損傷DNA修復；
P53基因概述及应用实例 姓名;赵飞 1.P53基因概述 1.1 P53基因的发现 1979年，在大家都在研究SV40病毒的癌蛋白时，好几个科研小组都无意中分别独立发现了P53蛋白。当时在伦敦癌症研究所(London Research Institute)工作的David Lane和Lionel Crawford发现，用感染了SV40病毒的动物血清与SV40大T抗原发生免疫沉淀反应时能共沉淀下来一个分子量约为53kDa的宿主细胞蛋白。另外三个科研小组也都在1979年同时发表文章报道了同样的结论，他们分别是法国的Pierre May科研小组、美国纽约的Robert Carroll科研小组和英国的Alan Smith科研小组。 1.2P53基因的命名 在这个基因在发现之初，每一个发现它的实验室分别给这种分子量为53 kDa的蛋白质取了各自的名字，并且使用这些名字发表了很多论文，这样就造成极大的混乱。它的真正命名是在1983年在英国牛津举办的第一届国际P53蛋白研讨会上，来自各国的代表专门就这个蛋白的命名进行了讨论。经过一番激烈争论之后，大家一致认为，P53这个名字最为合适，自此被保留下来一直沿用至今。其实P53这个名字根本就不是一个名字，只是因为这个蛋白在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验中表现出的分子量大约为53 kDa才因此而得名。后来大家才发现，这个表观分子量其实也只是一个大概的估计，因为该蛋白富含脯氨酸，所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验中的迁移率偏慢，表现出来的分子量要比它实际的分子量大。该蛋白的实际分子量只有43.7 kDa，而小鼠体内P53蛋白的分子量会更小。 1.3P53 基因的功能 P53基因是因编码一种分子质量为53 kDa 的蛋白质而得名，是一种抗癌基因。其表达产物为基因调节蛋白( P53 蛋白) ，当DNA 受到损伤时表达产物急剧增加，可抑制细胞周期进一步运转。一旦P53 基因发生突变，P53 蛋白失活，细胞分裂失去节制，发生癌变，人类癌症中约有一半是由于该基因发生突变失活。因此说这个基因具有两面性。 1.4 P53基因三十年的发展史 最初10年里，P53一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。1979年，英国癌症研究基金会、美国普林斯顿大学的研究者Lionel·Crawford，David·P.·Lane等人首次追踪到了P53基因的踪迹，不久以后，俄罗斯科学家Petet·Chumakov从小鼠体内克隆到了这个基因的完整版本。但此时P53基因并未受到重视，甚至在最初的几年中，一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。导致这样南辕北辙认识的症结在于科学家在研究时并未找对P53基因的正确版本。十年之后，美国约翰霍普金斯医学院的分子生物学Bert·Vogelstein最终找到了正确的P53基因，即野生型P53。不但如此，科学家的发现还为这一基因摘掉了癌基因的恶名：与此前认识恰恰相反的是，P53是一个在人体内发挥广泛作用的强有力的抑癌基因。 第二个10年里，科学家发现P53蛋白实际上是一种转录因子，可以胁迫诱导。基于P53真正功能的重新认识，科学家发现了一系列与肿瘤相关的基因。对这些基因的深入挖掘不但
此文档下载后即可编辑 基因突变的检测方法 基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一，检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述，对于基因突变的检测，1985以前，利用Southern印迹法，可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变，只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）技术是突变研究中的最重大进展，使基因突变检测技术有了长足的发展，目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上，并且 由PCR衍生出的新方法不断出现，目前已达二十余种，自动化 程度也愈来愈高，分析时间大大缩短，分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性（single-strand comformational polymorphism,SSCP）和异源双链分析法（heteroduplex analysis,HA）。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法，可根据 检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上，短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象， 一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构，这种二级结构依赖于其碱基组成，即使一个碱基的不同，也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速，因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp 的PCR产物时，突变检出率可达70％-95％，片段大于400bp时，检出率仅为50％左右，该法可能会存在1％的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件，一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响，同时该法不能测定突变的准确位点，还需通过
P53 信号通路 P53是一个肿瘤抑制蛋白，调节各种各样基因的表达，包括细胞凋亡，生长抑制，抑制细胞周期进程，分化和加速DNA修复，基因毒性和细胞应激后的衰老。作为一个转录因子，p53是N端激活域、DNA中央特定结合域和C-端四聚体化域的组成部分，而且其调控域富含碱性氨基酸。p53半衰期很短，在26S蛋白酶体作用下，通过持续的泛素化和后期降解，p53在无刺激的哺乳类动物细胞中维持较低的含量。 去磷酸化的p53在MDM2（鼠双微体基因-2）泛素连接酶作用下被泛素化。MDM2结合p53使其无活性是通过两种途径： 第一，MDM2结合p53的转录激活域，阻止转录元件的相互作用。 第二，介导p53共价结合泛素蛋白，泛素化的p53被蛋白水解酶降解。 通过使p53的失活，MDM2扮演着p53抑癌基因的主要监视者。当细胞面临着DNA损伤、缺氧、细胞因子、代谢改变、病毒感染或者致癌基因等刺激时，导致p53泛素化被抑制和p53在细胞核内积累，通过多个共价修饰包括磷酸化和乙酰化，p53被激活并稳定存在。 p53的磷酸化大多数出现在N-末端激活域的Ser6，Ser9，Ser15，Thr18，Ser20，Ser33，Ser37，Ser46，Thr55和Thr81残基上，另外还有一些p53磷酸化出现在C-末端连接处和碱性区域的Ser315, Ser371, Ser376, Ser378, 和Ser392残基上。大多数位点上的磷酸化是由DNA损伤诱发的，还有一些例如Thr55 and Ser376在基因毒性应激下被压抑。P53磷酸化是由几个细胞激酶所介导，包括Chks，CSNK1-Delta，CSNK2,PKA,CDK7,DNA-PK,HIPK2,CAK, p38和JNK。显然，由ATM/ATR作用在Ser15上磷酸化，直接作用或者通过Chk1/Chk2，在Chk1/Chk2作用下的Ser20磷酸化已经证实能够减缓抑制或减慢降解p53，导致p53稳定并活化。磷酸化诱导的p53稳定和活化是通过多种机制介导以及很多细胞环境或微环境的改变所致。HIF-1Alpha参与p53的稳定，HIF-1Alpha调节p53介导作用的详细机制依然是一个未知数。最近，p53和HIF-1Alpha之间的作用已被报道能够引起HIF-1Alpha的降解。PIAS 蛋白家族也被发现能与p53发生相互作用。PIAS1 和PIAS-Gamma作用可作为p53的SUMO 连接酶。另外，PIAS1的环指域结合p53抑癌基因的C-末端催化其类泛素化（sumoylation），这个修饰，能抑制报告质粒p53的活性，包含共同序列p53DNA的结合位点。PLM通过吸收p53到多蛋白复合体（称为PLM核体）来激活p53。PLM是一个肿瘤抑制蛋白，也是曾发生变异称为Kremer bodies蛋白核配合物（ND10, PODs and PML-NBs）的主要组成成分。PLM直接和p53结合并进入PLM-NBs。补充到PLM-NBs激活p53，通过把它引进到与CBP/p300极为贴近。BRCA1和p53发生联合，在体内和体外是相同的肿瘤抑制途径。BRCA1对于生化调节p53作用的能力暗示着在肿瘤抑制过程，这个可能是BRCA1一个基本的角色。 P53另一个重要的修饰是乙酰化作用。在Lys370,Lys372, Lys373, Lys381, and Lys382 by p300/CBP and at Lys320残基上通过PCAF，p53发生特殊的乙酰化。已证明，乙酰化可以增强p53DNA的结合、通过更新辅激活因子刺激p53介导的下游靶基因转录激活。乙酰化可以通过MDM2抑制p53的泛素化来调节p53的稳定性。在机体内，发生Lys320, Lys373, and Lys382残基上的乙酰化是通过许多基因毒性介质所诱导的，包括紫外线、电离辐射、缺氧、氧化应激，甚至耗尽的核苷酸池。P53同样也可以被HDAC1和SIRT1去乙酰化。人类的SIRT1是一种酶，属于去乙酰化p53肿瘤抑制蛋白，能够被显示调节p53依赖作用，包括DNA诱导损伤的细胞死亡。P53去乙酰化能够被应用到下调Bax and p21WAF1等基因的活性。磷酸化和乙酰化是相互依赖的。的确，p53N-末端的磷酸化被证实能够增强与乙酰化酶p300/CBP的相互作用和加强p53乙酰化。激活p53功能实际上是一个转录因子和诱导一些基因的转录。DNA靶基因p53是一个有十个5'-PuPuPu-C(A/T)(T/A)GPyPyPy-3'重复出现的共有序列。它也可以结合到一个含有四到五个重复出现碱基对的相同序列的回文位点。完整
原癌基因存在的生物学意义 摘要:原癌基因普遍存在于人和动物体内,它是细胞的正常基因,其表达产物对细胞的生理功能极其重要。原癌基因的激活是由于环境的改变,细胞为了生存,改变自身染色体而存活下来的有利于细胞生存的变异,从自然选择和生物进化的角度分析,这对于细胞本身有积极的求生作用。原癌基因其实是生物进化的”种子”,自然环境是复杂多变的,生物体保存着能改变自身生存方式的基因,从而在新的环境中生存下来。 关键词: 原癌基因自然选择环境生存 原癌基因(proto-oncogene)是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。人和动物细胞的染色体上为什么会存在原癌基因?原癌基因的存在对细胞的生存及生物的进化有什么作用? 一、原癌基因的功能 原癌基因是正常细胞生长所必需的生长因子及其受体。当外界环境改变,致使细胞发生点突变、染色体易位、基因扩增或LTR插入,细胞生长的正常限度便被冲破,导致肿瘤的形成。在正常情况下,原癌基因所编码的产物多数都是一些在胚胎期为生长发育所必需的蛋白质,这种蛋白酶广泛存在于各种活细胞中,为生命活动所不可或缺。 二、原癌基因的激活 癌症的本质是各种原因引起的基因结构和功能的异常,各种环境和外源性因素的影响最终会体现为基因的改变。物理,化学,病毒致癌因素由于改变了正常细胞染色体的结构组成,使正常细胞的原癌基因“被动”地表达,从而出现了危害人体健康的癌症;另一方面,近年研究结果显示:吸烟、酗酒等不良生活习惯也可能引发正常细胞癌变,吸烟、饮酒等不良生活习惯使人体体质酸化。而人体正常的内环境是PH值大约7.35——7.45的弱碱环境。由于烟、酒等会产生大量的酸毒,长久下去体内就会积累大量的酸性废物。如果酸性废物积累过多,就会使毛细血管堵塞,一方面使细胞无法得到足够的氧气和养分,另一方面细胞促使的酸性废物又无法有血液带出体外,人体体质的酸化,癌细胞不会像正常细胞因环境的酸化而死亡,事实上,细胞的环境恶化,正常的细胞为了在这种恶化的酸性环境中生存,采取了主动变异并继续绵延而产生的,形成了现在所谓的“癌细胞”。这种因为细胞生存环境的改变而引起的癌变,是正常细胞染色体主动变异的结果 目前,对癌细胞产生有两个学说:“一是德国生化博士古博格的缺氧理论,另一个是日本哈氏的酸性体质理论。古博格博士的理论指出,健康的细胞在缺氧的环境下可以变成癌细胞,其实他们的本质是一样的,因此这种细胞主动变异的癌变是由于细胞缺少氧气等新陈代谢活动所必需的物质基础,在这种情况下细胞面临着死亡的挑战。
基因突变检测多少钱检测方法是什么 一代测序法（Sanger法）： 科学家Sanger，于1977年建立，他本人也因此而获得了诺贝尔奖。该技术至今已用 三十多年，现在已相当成熟完善。人类基因组计划的测序工作就是使用该项技术完成的， 现在***的仪器是美国ABI公司的***3730型全自动遗传分析仪，是经过国际和国家认证的仪器，可重复性达到100%，是亲子鉴定和法医鉴定的专用仪器。该方法是目前基因检测的国际金标准。缺点是通量小，适合少量样本，可进行个性化位点检测，成本极高，比芯片 或高通量检测高100倍。 Taqman法： 准确性好，适合于大量样本、少量位点，价格贵，缺点是不能读出序列，不太直观。 质谱法： 准确性较好，缺点只能读出质量数据，不能读出序列，对于缺失和插入突变无法读出，但这种突变更加可怕，适合于大量样本、多位点（最多能检测25个位点），所以可能会 出现少量假阳性和假阴性。 二代基因检测芯片法： 适合于超多位点，大量样品检测和科研参考，每个样本做几百个位点和做几千个位点 的检测成本，相差无几，最大优点是成本低廉，一个位点的价格只相当于一代测序价格的1%，缺点是出来的大量数据，可信度不高。 我们都知道“是药三分毒”，癌症患者的过度治疗会造成患者的器脏损伤，甚至化疗 整个过程费钱费力却“不讨好”，所以进行在进行治疗之前先进行基因测序检测，会让靶 向药物治疗事倍功半。 肺癌的靶向药基因检测，现在很多公司都可以做，医院基本上也是外送公司做，看你 检测几个几个基因，一般不会超过7200，一般检测就是EGFR,融合基因ALK,ROS1，C-MET，中源协和基因检测。 一般的，基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术。 基因检测可以诊断疾病，也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检 测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、 遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。目前有1000多种遗传性疾病可以通过基因检 测技术做出诊断。
细胞生物学课程作业 聚焦P53基因，30年回顾前世今生P53基因的研究探索历程 学院： 姓名： 专业： 学号：
聚焦P53基因，30年回顾前世今生 ——P53基因的研究探索历程 P53基因是一种肿瘤抑制基因，又称人体抑癌基因。由于该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质，故命名为P53基因。由这种基因编码的蛋白质是一种转录因子控制着细胞周期的启动，许多有关细胞健康的信号向p53蛋白发送，因此p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。如果细胞受损，又不能得到修复，则p53蛋白将参与启动过程，使这个细胞在细胞凋亡中死去。有p53缺陷的细胞没有这种控制，甚至在不利条件下继续分裂。像所有其它肿瘤抑制因子一样，p53基因在正常情况下对细胞分裂起着减慢或监视的作用。细胞中抑制癌变的基因p53会判断DNA变异的程度，如果变异较小，这种基因就促使细胞自我修复，若DNA变异较大，p53就诱导细胞凋亡。 p53基因是迄今为止发现与人类肿瘤相关性最高的基因，在短短的三十多年里，人们对p53基因的认识经历了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三个认识转变，时至今日，人们认识到p53蛋白是p53基因突变的产物，是一种肿瘤促进因子，并探究对其进行临床应用。本文将就P53基因的研究探索历程进行简单综述。 一、p53基因与癌蛋白抗原——10年发现历程 p53蛋白正式记载被发现于1979年。在上世纪70年代，大部分肿瘤研究工作者的注意力都集中在致癌病毒研究领域。联想到DNA病毒也会通过同样的方式（即从宿主细胞中“窃取”癌基因或者自己编码癌基因）致使人或动物患上肿瘤。研究者随即发现DNA致癌病毒也携带有癌基因，不过这些癌基因并不是宿主细胞来源的癌基因，并提出这些由病毒编码的病毒癌基因可以间接导致宿主细胞癌基因过表达，从而导致癌症发生。正是基于这种理论，p53蛋白才第一次被发现。但发现之初研究人员认为它是猴肾病毒40大T抗原的细胞伴侣，即p53蛋白为猴肾病毒的癌蛋白。在发现了p53蛋白后的最初10年里，大家把主要精力都放在了克隆p53基因上。随后，人们又发现其实p53蛋白并非癌蛋白，而是抑癌蛋白，只是在癌症患者体内的p53基因经常会发生突变而已。 二、p53基因与癌基因——10年探究历程 在对p53蛋白开展研究的第二个10年里，研究人员发现了p53蛋白的真正功能。如巴尔的摩发现肿瘤病毒与细胞遗传物质的相互作用，用新的分子生物学理论说明了肿
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)：是指由于其存在和表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：①具有分化阶段特异性；②细胞类型特异性；③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： ①一些原癌基因具有高水平的表达成过度表达· 1
②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． 2
2、试剂和耗材） GIAGEN,德国QIAamp?DNA Blood Mini Kit （）Platiinim?Taq DNA Polymerase High Fidelity （Invitrogen, 11304-102 Nuclease-Free Water （Promega,P 1195） d NTP Mix （Promega,P 151B） PCR引物：北京博迈德科技有限公司合成 DL10000 DNA Marker（TAKARA,大连宝生物）DNA分子定量标准：技术Bioer 产物回收纯化试剂盒（BioSpiii Gel Extraction kit,日本PCR有限公司）公司） Axygen, 200-1000 ul 吸头（美国110.5?10 u、2?20 u k 20-200 □、管EP、 仪.器3 ；Taimon1600R凝胶成像系统分析仪（上海天龙公司）Eppendorf 5417R 高速冷冻离心机（Eppendorf公司，德国）公司，美国）Allegra 6R离心机（Beckman-Coulter应涡旋混合器（北京北德科学仪器厂）MVS-1公司，德国） 1000 u 150 口1、200 ul、（Eppendorf^ 口1 移液器、10 U 1、NEWAIR 公司，美国）1【级生物安全柜NU425-400E （拓速冷冻离心机（BECKMAN COULTER 公司，美国）X-15R 公司德国）仪（Eppendorf Eppendorf Masteicycter PCR 公司，美国）（Bio-Rad电泳仪：Universal 024BR电热恒温水浴器（北京来亨科贸有限责任公司）240全自动凝胶成像系统（中国）凝胶成像分析系统：Tocan 测序仪：GenomeLab CEQ/GeXP （BECKMAN COULTER 公司，美国）20 u k 200 ul和1000 ul加样器（吉尔森公司，法国）旋涡震荡器（Scientific Industries公司，美国） 二、实验方法 1、样品采集，送检和保存 乙二胺四乙酸（EDTA） -3K抗凝管采集HIV和HEV合并感染者外周静脉血，于24h内测定CD4+T淋巴细胞计?数，抗凝血经常规离心分离全血中间层，分装后-80°C冻存用于P53基因变异的测定。 2、血浆样本DNA的提取 取200 P1全血中间层于1.5ml无菌EP管中，加入20 口1蛋白酶K；再加入200 ul AL缓冲液，涡旋振荡15秒，56°C孵育10分钟；瞬时离心EP管，加入200 u 1 无
中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin2018 Mar；34(3) ：321?321 ?网络出版时间：2018 - 3 - 8 13 :28 网络出版地址：http://kn. https://www.doczj.com/doc/9318028099.html,/kcm./detail/34. 1086. R.20180308. 1132. 012. html 靶向突变p53的小分子药物研究进展 王玉玲，苏永南，暴亚锋，杨志宽，牟汉川，张继虹 (昆明理工大学医学院衰老与肿瘤分子遗传学实验室，云南昆明650500) doi:10. 3969// issn.1001 - 1978. 2018.03.006 文献标志码:A文章编号：1001 -1978(2018)03 -0321 -04 中国图书分类号：R B5; R341; R394.2; R730.5; R977.6; R979. 1 摘要:肿瘤抑制因子p53蛋白可以调节靶基因转录，控制细 胞凋亡、衰老等生 ，容易发生突变，失去抑癌功，促 发生发展。目*53蛋白已成为 的热门靶点之一，该文主要介绍以突变p53为靶点恢复构象活性 的子化合物 作用机制。 关键词:突变p53 ;靶点;构象;药物设计;机制 p53蛋白是一个重要的转录因子，通过调节p21、Bax、PTEN、p48、P A I等下游靶基因，胞周期，胞凋亡与衰老、参与DNA损伤修 抑制血管生成（'g 1)，阻的发生与发展。突 p53则会缺失 功能，促癌性作用，增强 的迁移运 转移，胞 收稿日期:2〇17-11-10,修回日期:2017-12-27 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No 8156130180) 作者简介:王玉玲（1992 -)，女，硕士生，研究方向：肿瘤药理学，E-mail： violing2000@ 126. com； 张继虹（1972-)，女，博士，教授，硕士生导师，研究方向： 肿瘤药理学，通讯作者，E-mail: zhjihO ng2000@126. com 出现耐药性，说明突变*53是促癌的一个重要因素，所以 p53蛋白可以成为一个 的药物靶点之一。目，主要的治疗策略有阻断p53与MDM2相互作用、降解突变*53 蛋白、抑制突变p53下游通路、R N A干扰突变*53表达、恢复 突变p53构象等[1]。由于*53蛋白空间结构的柔韧性和灵 性，以*53为点已成为一个研究热点[2]，本文将重点阐述恢复突变p53的药物研究进展及其在肿瘤治疗 中的作用机制。 Stress signals 跑叫i總。二 p21 Bax PUMANoxa p48 Sestrins PAJ BAI-1TSP1 丄++丄Cell cycle Apoptosis repair Angiogenesis Damage prevention^metastasis Fig1p53 signaling pathway 1 p53蛋白结构 p53蛋白单体由393个氨基酸残基组成，利用化学交联 Advances of studies on effect of drug transporter under hypoxia ZHANG Ming-xia1，2，WANG Rong1，2，LI W e n-bin2，LU Hui2，XIE Hua2，LUO Bing-fe ng1，W A N G C hang2，LIU Jing-jing1，JIA Z h e ng-ping1，2 (1. 7chool og Pharmacy，Larnhoo University，Lanzhoo730000，2.PLA Key Lab og the Plateau og the Environmental Damage Control，Lanhoo General Hospital，Lanhoo Command，Lanhoo730050， Abstract Plateau environment has the characteristic of low ox-ygen and low pressure，which leads to a series of physiological changes and Xfects the process of drug metabolism in the body. Many factors Xfect the pharmacokinetic parameters，including gastric emptying，blood rheology，cardiopulmonary function，hepatorenal function，cytochrome P450 enzyme and so on.The present study focuses on drug metabolic enzymes，since drug transporter is the key factor that mediates drugs in their entrance to the body through the cell membrane，producing the curative effect.In order to provide the reference to further research on the effect of plateau hypoxia on pharmacokinetics and guide the rational use of drugs，we review in this paper the classification of the transporter，mediated drug substrates，the influence of hy-poxia on expression levels of drug transporter substrates and the regulatory mechanism of drug transporter under the condition of hypoxia. K e y words：plateau hypoxia；drug transporter；organization dis-tribution;drug substrate；drug metabolism；regulation mecha-nism