医药学论文:多肿瘤抑制基因p16与肿瘤发生发展的关系
【关键词】 多肿瘤
1 p16(MTS1)基因的发现和基本结构
cience,94,264,436-440)。p16基因位于人类的9号染色体短臂(9p21)上,由3个外显子和2个内含子组成,外显子1包括E1α和E1β,E1α,126bp;E1β,180bp;外显子2 307bp;外显子3 11bp。全长8.5kb,氨基酸序列分析表明成熟的p16分子量为15.84kD的单链多肽,含有一个由148个氨基酸组成的开放阅读框架,具有一个有4个ankyrin序列组成(回钩状重叠的空间构型的蛋白结构),这一构型为维持其活性所必需,参与蛋白与蛋白之间的作用[4]。
细胞增殖分裂是细胞最基本的生理活动,越来越多的研究证明,细胞分裂周期的精确性及定时性是正常细胞生长和分化所必需的,细胞作为机体的最小单位,其生长过程总是处于一种增殖的动态平衡之中,这才能保证机体正常的生长、发育。这就意味着细胞内必然存在着促进和抑制增殖两种体系[5],包含于这一过程中的蛋白质及基因的改变与肿瘤发生及其恶性表形密切相关。典型的一个细胞周期包括有严格顺序的4个期即G1SG2M,它是由MPF(maturation promoting factor,MPF)所推动。并受到信号转导途径和反馈环路的精密调控。MPF含两种蛋白质组分,其一为cdc2蛋白(cell division cycle 2 protein),另一为细胞周期蛋白(cyclin),在整个细胞周期中cdc2蛋白的浓度是稳定的,它的活动受到细胞周期蛋白的调节,细胞是否进入分裂周期以及分裂周期是否成功完成取决于其能否顺利通过若干关卡(check points),其中最重要的是G1/S转换和G2/M转换。前者又称为"启动点(start)"或"限制点(restriction point)",位于G1期末,DNA合成的起始,后者位于M期的初始。现已证明,激活的CDK在这两个转换过程中起关键作用[6]。在高等的真核细胞,细胞周期蛋白分为A、B、C、D、E五种,它们分别在细胞周期的不同时期积累,激活相关细胞周期蛋白激酶(CDK),使之具有蛋白激酶活性。G1期细胞周期蛋白是指在G1或G1/S交界处发挥作用启动细胞周期并促进DNA合成的周期蛋白,有C、D、E等多种,其中cyclinD1能激活CDK4、6调节G1/S转换,促进细胞分裂周期由G1期进入到S期,进行DNA合成[7],cyclinD实际上可以视为一种癌基因,其过度表达会导致细胞增殖失控。最重要的研究发现是CDK抑制因子与肿瘤生长密切相关,对于CDK抑制因子p21的研究首先证明了这一点,p21是作为含有PCNA(proliferating cell nuclear antigen)在内的CyclinD-CDK四聚体复合物中的一员在正常人纤维母细胞中首先被发现的[7]。对p16的研究进一步阐明了CDK抑制因子在肿瘤发生发展中的作用。这就构成了cyclins(细胞周期素)-CDKs(细胞周期素依赖性蛋白激酶,cyclins dependent kinases)-CKIs(细胞周期素依赖性蛋白激酶的抑制蛋白,cyclins dependent kinases inhibitors)这一以CDKs为中心的细胞周期网络调控系统。p16通过与cyclinD竞争结合CDK4、CDK6抑制cyclinD/CDK4的活性,参与并调节细胞从G0期进入G1期,去除p16的抑制作用,将使细胞异常增殖,过度周期蛋白激活和/或抑制蛋白的失活.
1 p16(MTS1)基因的发现和基本结构
cience,94,264,436-440)。p16基因位于人类的9号染色体短臂(9p21)上,由3个外显子和2个内含子组成,外显子1包括E1α和E1β,E1α,126bp;E1β,180bp;外显子2 307bp;外显子3 11bp。全长8.5kb,氨基酸序列分析表明成熟的p16分子量为15.84kD的单链多肽,含有一个由148个氨基酸组成的开放阅读框架,具有一个有4个ankyrin序列组成(回钩状重叠的空间构型的蛋白结构),这一构型为维持其活性所必需,参与蛋白与蛋白之间的作用[4]。
细胞增殖分裂是细胞最基本的生理活动,越来越多的研究证明,细胞分裂周期的精确性及定时性是正常细胞生长和分化所必需的,细胞作为机体的最小单位,其生长过程总是处于一种增殖的动态平衡之中,这才能保证机体正常的生长、发育。这就意味着细胞内必然存在着促进和抑制增殖两种体系[5],包含于这一过程中的蛋白质及基因的改变与肿瘤发生及其恶性表形密切相关。典型的一个细胞周期包括有严格顺序的4个期即G1SG2M,它是由MPF(maturation promoting factor,MPF)所推动。并受到信号转导途径和反馈环路的精密调控。MPF含两种蛋白质组分,其一为cdc2蛋白(cell division cycle 2 protein),另一为细胞周期蛋白(cyclin),在整个细胞周期中cdc2蛋白的浓度是稳定的,它的活动受到细胞周期蛋白的调节,细胞是否进入分裂周期以及分裂周期是否成功完成取决于其能否顺利通过若干关卡(check points),其中最重要的是G1/S转换和G2/M转换。前者又称为"启动点(start)"或"限制点(restriction point)",位于G1期末,DNA合成的起始,后者位于M期的初始。现已证明,激活的CDK在这两个转换过程中起关键作用[6]。在高等的真核细胞,细胞周期蛋白分为A、B、C、D、E五种,它们分别在细胞周期的不同时期积累,激活相关细胞周期蛋白激酶(CDK),使之具有蛋白激酶活性。G1期细胞周期蛋白是指在G1或G1/S交界处发挥作用启动细胞周期并促进DNA合成的周期蛋白,有C、D、E等多种,其中cyclinD1能激活CDK4、6调节G1/S转换,促进细胞分裂周期由G1期进入到S期,进行DNA合成[7],cyclinD实际上可以视为一种癌基因,其过度表达会导致细胞增殖失控。最重要的研究发现是CDK抑制因子与肿瘤生长密切相关,对于CDK抑制因子p21的研究首先证明了这一点,p21是作为含有PCNA(proliferating cell nuclear antigen)在内的CyclinD-CDK四聚体复合物中的一员在正常人纤维母细胞中首先被发现的[7]。对p16的研究进一步阐明了CDK抑制因子在肿瘤发生发展中的作用。这就构成了cyclins(细胞周期素)-CDKs(细胞周期素依赖性蛋白激酶,cyclins dependent kinases)-CKIs(细胞周期素依赖性蛋白激酶的抑制蛋白,cyclins dependent kinases inhibitors)这一以CDKs为中心的细胞周期网络调控系统。p16通过与cyclinD竞争结合CDK4、CDK6抑制cyclinD/CDK4的活性,参与并调节细胞从G0期进入G1期,去除p16的抑制作用,将使细胞异常增殖,过度周期蛋白激活和/或抑制蛋白的失活.
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