p53
p53是一系列被称为肿瘤抑制蛋白(也称为p53蛋白或p53肿瘤蛋白)的同源异构蛋白的统称。由TP53(人体)及Trp53(老鼠)基因编码。该蛋白是最早发现的肿瘤抑制基因所编码的蛋白之一。p53蛋白能调节细胞周期,促使细胞出现凋亡或细胞衰老(cell senescence)等现象,从而避免细胞癌变发生。p53蛋白能保持基因组的稳定性,避免或减少突变的发生。因此被称为基因组守护者。
p53得名于1979年,因为其的分子量于SDS凝胶电泳中测得约为53kDa。不过依据胺基酸串行进行计算后发现p53蛋白的分子量应为43.7kDa.两者所测得之分子量差别是因为该蛋白中存在大量的脯胺酸残基,减缓了其在SDS胶电泳中的迁移速度。而此迁移速度减缓的效应在跨物种的p53蛋白皆已被观察,如人类,啮齿动物,青蛙和鱼类。
目前在人体内发现的p53同源异构蛋白有15种;另外由于FOXO4可和p53结合以促进细胞衰老之故[6],因此一些和FOXO4有竞争效应的胜肽,可借由将p53屏除于细胞核之外而成为返老药(Senolytic)。[6]
功能
p53蛋白在避免癌症发生机制上扮演重要的角色,例如,细胞凋亡 (apoptosis) 、细胞衰老(cell senescence)、基因组稳定性 (genetic stability) 、抑制血管新生 (angiogenesis)。 p53蛋白通过下列之机构达成避免癌症发生:
- 当DNA受损时,p53蛋白能活化DNA修复蛋白 (DNA repair proteins)。
- p53蛋白能抑制细胞生长,通过使细胞周期停留于G1/S的节律点上,以达成DNA损坏辨识。 (若能将细胞于此节律点上停留够久,DNA修复蛋白将有更充裕的时间修复DNA损坏部位,并继续细胞的生长周期。)
- 若细胞的DNA受损已不能修复,p53蛋白能起始细胞凋亡进程,避免拥有不正常遗传信息的细胞继续分裂生长。
活化的p53蛋白能接合于DNA,促使多个基因表现,包括基因WAF1/CIP1,其为p21蛋白之编码基因。 p21 (WAF1)接合于G1-S/CDK (CDK2) 和S/CDK复合体 (此蛋白在G1/S细胞周期节律点上有重要功能) 以抑制该复合体的活性。 当p21蛋白 (WAF1) 与CDK2形成复合体时,细胞将无法进入到细胞分裂的阶段。 而突变后的p53蛋白将可能丧失与DNA形成有效结合的能力,造成p21蛋白将无法形成,以发出停止细胞分裂的信号。 因此,受损细胞将不受控制的进行细胞分裂,最终形成肿瘤。 根据最近的研究,p53蛋白与RB1进程经由p14ARF蛋白相互调节的可能性更加提高。
调节
p53蛋白借由许多不同的压力形式而激发其活性,其中包括但不仅仅局限于DNA损伤 (包括 UV, IR或化学物质如过氧化氢 (hydrogen peroxide)所造成的损伤),氧化压力 (oxidative stress),渗透压力 (osmotic stress),核糖核苷酸缺乏 (nucleotide depletion) 和丧失调节癌基因表现能力。这些活性激发可由两个主要的事件得出。首先,在受到压力的细胞中,p53蛋白的半衰期 (half-life) 会突然的增加,造成p53蛋白在细胞中的累积。再来则是构型变化 (conformational change) 使得p53蛋白被激发成为转录调节因子 (transcription regulator)。
参考文献
- .
- GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000141510 - Ensembl, May 2017
- GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000059552 - Ensembl, May 2017
- . National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
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- Baar, Marjolein P.; Brandt, Renata M.C.; Putavet, Diana A.; Klein, Julian D.D.; Derks, Kasper W.J.; Bourgeois, Benjamin R.M.; Stryeck, Sarah; Rijksen, Yvonne; van Willigenburg, Hester; Feijtel, Danny A.; van der Pluijm, Ingrid; Essers, Jeroen; van Cappellen, Wiggert A.; van IJcken, Wilfred F.; Houtsmuller, Adriaan B.; Pothof, Joris; de Bruin, Ron W.F.; Madl, Tobias; Hoeijmakers, Jan H.J.; Campisi, Judith; de Keizer, Peter L.J. . Cell. March 2017, 169 (1): 132–147.e16. PMC 5556182
. PMID 28340339. doi:10.1016/j.cell.2017.02.031.
外部链接
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维基共享资源上的相关多媒体资源:P53 |
- 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)
- TUMOR PROTEIN p53(页面存档备份,存于) @ OMIM
- p53(页面存档备份,存于) @ The Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology
- TP53 Gene(页面存档备份,存于) @ 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) 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) maintained at IARC, Lyon, by Magali Olivier