P53及其最新发现概要
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一、p53基因30年的研究成果1979年,我们发现了p53蛋白。
当初,我们以为它是猴肾病毒(SV)40大T抗原的细胞伴侣,并认为p53蛋白就是SV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。
在对p53蛋白开展研究的第二个10年里,我们发现了p53蛋白的真正功能。
p53蛋白实际上是一种转录因子,在细胞处于应激状态时可被诱导表达,从而促进细胞进入细胞周期的停滞阶段,继而凋亡或者衰老。
在第三个10年里,我们又发现了p53蛋白的一些新功能,比如调控细胞代谢通路,调控与胚胎植入过程相关的细胞因子表达等等。
至今,我们发现p53蛋白已经超过30年了,对p53蛋白的研究也进入了第四个“10年计划”。
我们现在的主要目标是基于p53蛋白开发抗癌药物。
如今,可以说没有哪个肿瘤研究领域里的研究人员不知道大名鼎鼎的p53蛋白,几乎每个人都能对p53蛋白与肿瘤的关系说出个一二三四。
p53蛋白简直就是生物学领域里的“大腕”,在PubMed中,有关p53蛋白的文章就超过了5万篇,而且这个数字目前仍然以每周数篇的速度稳定增长。
毫无疑问,由TP53基因编码的p53蛋白是生物学领域中研究热度最高的蛋白。
世界上每两年就会举办一次国际p53蛋白研讨会(International p53 Workshop),来自全球的数百名科学家汇聚一堂,只为探讨这一个基因和蛋白。
我们现在都知道,p53蛋白是人体内的主要抗癌蛋白,也是机体抵抗癌症的主要防线,但是我们当初对p53蛋白真实面目的了解过程却并非一帆风顺。
在30年前第一次发现p53蛋白时,大家认为它不过只是一个新发现的蛋白而已,并没有人觉得它有多么的了不起,值得花费多大的精力和时间去研究它。
p53蛋白与其它“表里如一”的癌蛋白不同,其它癌蛋白被发现之后马上就会成为研究的热点,但p53蛋白被发现之后却并没有受到多么大的关注。
p53基因名称摘要:1.p53 基因的简介2.p53 基因的功能与作用3.p53 基因在医学研究中的应用4.p53 基因与肿瘤的关系5.我国在p53 基因研究方面的进展正文:p53 基因,全称为“肿瘤蛋白53”,是一种在生物体内起着重要作用的基因。
作为人体最重要的肿瘤抑制基因之一,它具有调节细胞生长、DNA 修复和细胞凋亡等功能。
近年来,随着对p53 基因研究的不断深入,它在医学领域的应用也日益广泛。
1.p53 基因的简介p53 基因首次于1979 年被科学家发现,它位于人体的第17 号染色体上。
作为一种抑癌基因,p53 在细胞周期调控、DNA 损伤修复、细胞凋亡等方面发挥着重要作用。
当细胞受到致癌因素影响时,p53 基因能诱导细胞进入停滞期,从而阻止细胞癌变。
2.p53 基因的功能与作用(1)细胞周期调控:p53 基因通过调节细胞周期蛋白的表达,控制细胞在生长、分裂和凋亡等不同阶段之间的转换。
(2)DNA 损伤修复:当细胞DNA 受到损伤时,p53 基因能促进DNA 修复酶的活性,使细胞恢复正常状态。
(3)细胞凋亡:在细胞受到严重损伤或致癌因素影响时,p53 基因能启动细胞凋亡程序,使细胞自动死亡,防止细胞癌变。
3.p53 基因在医学研究中的应用近年来,随着对p53 基因研究的不断深入,它在医学领域的应用也日益广泛。
例如,p53 基因突变检测可用于预测肿瘤的发生风险;p53 基因表达水平的检测可作为肿瘤治疗效果的监测指标;通过基因工程技术,恢复p53 基因的正常功能,可作为肿瘤治疗的新策略等。
4.p53 基因与肿瘤的关系p53 基因在肿瘤的发生、发展过程中起着重要作用。
一方面,p53 基因突变会导致细胞增殖失控,从而促进肿瘤的发生;另一方面,p53 基因突变会影响肿瘤细胞的凋亡,使肿瘤细胞具有更强的生存能力。
因此,研究p53 基因与肿瘤的关系,有助于揭示肿瘤发生、发展的机制,为肿瘤的预防和治疗提供新的思路。
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、p53蛋白与癌蛋白之间的相互作用可能是其失活的另一个重要原因。
DNA肿瘤病毒蛋白如SV40大T抗原、腺病毒E1B转化蛋白,人乳头瘤病毒E6蛋白等,均可以和P53蛋白结合,抑制其功能活性并促进其降解。
由于p53基因在肿瘤发生、发展以及诊断治疗中的重要作用,目前科学家正致力于寻找和发现其相关基因以及应用于基因治疗的有效方法。
P53基因研究进展P53基因是人类体内一个重要的肿瘤抑制基因,也是目前最为重要的一个癌症研究热点。
P53基因在细胞中的主要作用是调控细胞生命周期和维持基因组的稳定。
当细胞受到DNA损伤或其他压力时,P53基因会被激活并调控细胞进程停止、DNA修复、或引发细胞凋亡。
近年来,对P53基因的研究取得了一系列重要的进展。
首先是发现了P53基因的突变与癌症之间的关系。
据统计,超过半数的人类肿瘤中都发现了P53基因的突变,这些突变使得P53功能丧失或受损,从而导致癌细胞的无限增殖。
因此,研究人员对P53基因的突变进行了深入研究,并发现不同类型的突变对P53功能的影响可能存在差异,这为个体化癌症治疗提供了新的思路。
其次是关于P53基因的调控机制的研究。
P53基因调控的复杂性使得其调控机制的研究非常具有挑战性。
近年来,研究人员通过整合多种技术手段,如基因组学、转录组学、蛋白质组学等,揭示了P53基因调控的复杂网络,发现了多种调控P53功能的信号通路和分子机制。
此外,研究人员还在P53基因的药物靶点发现方面取得了一定的进展。
针对P53基因的药物研发是目前癌症治疗的一个重要方向。
研究人员通过化学筛选和计算模拟等方法,发现了一些可作为P53药物靶点的分子,如MDM2、MDMX等。
研究人员正在开发这些分子的抑制剂,以期能够恢复P53基因的正常功能,并将其应用于癌症的个体化治疗中。
最后,P53基因的研究还涉及到肿瘤免疫治疗的发展。
近年来,肿瘤免疫治疗取得了惊人的进展,其中一些疗法也与P53基因的功能恢复相关。
研究人员发现,P53基因在调控肿瘤免疫反应中发挥重要作用,其功能恢复可以增强抗肿瘤免疫反应。
因此,针对P53基因的免疫治疗也成为了一个新的研究方向。
综上所述,P53基因的研究取得了一系列重要的进展,这些进展为我们进一步理解癌症发生机制、开发新的癌症治疗方法提供了重要的基础。
然而,我们仍然需要进一步深入研究P53基因的调控机制、突变的功能影响以及其与其他信号通路之间的相互作用,以期能够更好地利用P53基因的抑制癌症的能力,为癌症的防治提供新的突破。
简述p53的作用和研究进展近几年研究发现,很多人类肿瘤如多形性神经胶质母细胞瘤、神经胶质瘤、原发性前列腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌中,张力蛋白同源物发生了不同程度的缺失和突变,其中,子宫内膜癌突变率最高,达50%左右。
p53是目前最重要的抑癌基因,人类50 %以上的肿瘤组织中均发现了p53基因的突变,是肿瘤中最常见的遗传学改变,p53介导的细胞信号转导途径在调节细胞正常生命活动中起重要作用,它与细胞内其它信号转导通路间的联系十分复杂,其中p53参与调控的基因已超过160多种。
Ⅰ p53概述人类 P53基因定位于17P13.1,鼠P53定位于11号染色体,并在14号染色体上发现无功能的假基因。
进化程度迥异的动物中,P53有异常相似的基因结构,约20Kb长,都由11个外显子和10个内含子组成。
第1个外显子不编码,外显子2、4、5、7、8、分别编码5 个进化上高度保守的结构域,P53基因5个高度保守区即第13~19、117~142、171~19 2、236~258、270~286编码区。
P53基因转录成2.5KbmRNA,编码393个氨基酸残基的蛋白,分子量为53KD,P53基因的表达至少受转录及转录后两种水平的调控。
在停泊生长或非转化细胞中P53mRNA水平很低,但刺激胞液后mRNA显著增加。
持续生长的细胞,其mRNA水平不随细胞周期而出现明显变化,但经诱导分化后mRNA水平降低,部分是转录后调控。
P53基因的转录由P1、P2二个启动子控制。
P1启动子位于第一外显子上游100~250bp,P2位于第一内含子内,在启动子中包含1个NF1蛋白结合位点和一个转录因子AP1相关蛋白的结合位点。
对于正常P53基因的转录,不仅需要二个启动子的平衡作用,而且P53 基因内含子也起作用,如内含子中有正调控作用,其调控有组织特异性。
P53蛋白N端为酸性区1~80位氨基酸残基,C端为碱性区319~393位氨基酸残基,正常的P53蛋白在细胞中易水解,半衰期为20分钟,突变性P53蛋白半衰期为1.4~ 7小时不等。
P53基因功能及相关研究进展1979年科学家们首先发现并报道p53基因,并将其定义为一个致癌基因,然而当10年后科学家们揭开p53基因肿瘤抑制子的准确特性后,导致了p53研究的急剧升温。
如今,对p53生物的研究已经持续了30多年,在这30多年里,人们对P53基因有了更深入的了解,但是,人们对其作用以及与癌症的关系却产生了更多的疑问。
对P53功能的研究也成为人们试图攻克肿瘤的一个靶点。
1 P53基因功能1.1 细胞周期调控细胞内P53对各种可能引起肿瘤的异常情况起零耐受作用,可有效地防止细胞的恶性转化。
在DNA受损伤后,细胞分裂被延迟,在细胞周期中从G1-S、G2-M的延迟在大多数机体发生,其中G1期关卡的存在可防止以损伤的DNA为模板进行复制,允许损伤的DNA在关键的细胞功能发生之前修复,可增加细胞存活时间,限制带有可遗传的基因损伤的细胞增殖。
如果损伤的细胞处于G1期早期,P53触发细胞周期限制点,及阻止细胞由G1-S,该限制点抑制细胞周期的作用是通过P21WAF1/CIP1完成,P53蛋白具有与WAF1/CIP1基因启动子序列结合的特性,启动WAF1/CIP1转录,促P21WAF1/CIP1合成,抑制CDK-cyclin复合物,抑制细胞生长,与PCNA结合能抑制PCNA的活性,通过阻止DNA复制的延伸阶段干扰细胞周期的进展,控制S期。
[1]P21WAF1/CIP1还可在细胞周期的后期与cyclinA及B复合物结合,进而阻止进入有丝分裂期。
1.2 P53与细胞凋亡P53触发细胞凋亡,调节一些凋亡相关基因。
肿瘤发生和凋亡之间的联系可由bcl-2的特性看出。
Bcl-2和Bax为同源蛋白,研究表明bcl-2有抑制大部分凋亡途径的特性,而Bax加速细胞凋亡,Bcl-2和Bax可在细胞内形成异源二聚体,Bax本身可形成同源二聚体,细胞凋亡主要取决于同源二聚体和异源二聚体的比例,如Bax/ Bcl-2大于Bcl-2 /Bax细胞就发生凋亡,如Bax/ Bcl-2小于Bcl-2 /Bax细胞凋亡被抑制,bax启动子存在P53结合位点,P53能直接作用于bax基因促进其转录。
人类P53调控机制研究近年来,随着生命科学领域的不断发展和进步,人类基因的研究越来越深入。
其中,人类P53调控机制研究受到广泛的关注。
P53是一种关键的转录因子,它参与了很多的细胞生物学过程,包括细胞凋亡、DNA修复、衰老和代谢调节等方面。
本文将着重介绍P53的结构、功能和调控机制的研究进展,并阐述了未来研究的方向和意义。
P53的结构和功能首先,P53是一种非常重要的蛋白质,其基因位于人类染色体17p13.1上,由393个氨基酸组成。
其结构具有三个功能域:N-末端的转录活性域(TAD)、DNA 结合域和C-末端的调节域(RD)。
其中TAD能够与转录因子或共激活子结合,DNA结合域能够与DNA形成复合物,RD则能够调节P53的转录活性。
它的功能因而相当广泛,具有多种生物学作用。
此外,在细胞遭受到外界因素的影响时,P53会受到激活,形成一个二聚体。
其次,P53是一种癌基因抑制剂,其作用是合成一种蛋白质,能够抑制癌基因的活性,促进DNA的修复。
P53激活后,会通过诱导转录蛋白的合成,然后参与DNA的修复过程,防止癌细胞的形成。
正常情况下,P53的水平很低,一旦遇到外界的刺激,P53的水平将增加,并启动它的功能。
然而,当P53发生突变时,会导致其功能失调,甚至导致恶性肿瘤的发生。
P53调控机制的研究进展P53调控机制是目前生命科学领域的热点之一,其重要的理由是P53在多种细胞生物学过程中的作用。
研究表明,P53调控机制与其他细胞因子有着密切的关联,包括CDK-4、MDM-2和BRCA1等。
下面将分别简要介绍这些因素与P53的关系。
CDK-4的作用是在细胞周期G1/S阶段,与细胞周期蛋白D结合,促进细胞入S期。
然而,P53能够抑制CDK-4的活性,从而延缓细胞周期。
另外,MDM-2是P53的关键负调节蛋白,能够通过与P53结合,导致P53的降解。
因此,当MDM-2水平增加,P53的作用将被抑制。
BRCA1也被认为是P53的一个重要调节因子,可以促进P53的介导的细胞凋亡和DNA修复。
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。