癌基因、抑癌基因與生長(zhǎng)因子

癌基因、抑癌基因與生長(zhǎng)因子第1頁(yè)/共53頁(yè)癌基因、抑癌基因與生長(zhǎng)因子的關(guān)系癌基因抑癌基因細(xì)胞生長(zhǎng)因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控產(chǎn)物第2頁(yè)/共53頁(yè)癌基因

Oncogenes第一節(jié)第3頁(yè)/共53頁(yè)能在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤的基因。分為病毒癌基因和細(xì)胞癌基因兩大類。原癌基因(proto-oncogenes，pro-onc)存在于生物正常細(xì)胞基因組中的癌基因。也稱細(xì)胞癌基因(cellularoncogene，c-onc)。癌基因(oncogene)第4頁(yè)/共53頁(yè)癌基因的表示：一般用3個(gè)斜體小寫字母表示：如ras、myc、src等。病毒癌基因可加前綴v-,如v-src。細(xì)胞癌基因可加前綴c-,如c-src。癌基因表達(dá)的蛋白用大寫字母表示，如FOS、MYC、RAS等。第5頁(yè)/共53頁(yè)是一類存在于腫瘤病毒(大多數(shù)是逆轉(zhuǎn)錄病毒）中的，能使靶細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因。根據(jù)其核酸組成分為DNA病毒和RNA病毒。一、病毒癌基因病毒癌基因(virusoncogene,v-onc)第6頁(yè)/共53頁(yè)

調(diào)節(jié)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄LTRgagpolenv

srcLTR

長(zhǎng)末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸激酶病毒基因組結(jié)構(gòu)第7頁(yè)/共53頁(yè)第8頁(yè)/共53頁(yè)廣泛存在于生物界基因序列高度保守維持正常生理功能、調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和分化起重要作用

被激活后，導(dǎo)致正常細(xì)胞癌變二、細(xì)胞癌基因（一）特點(diǎn):第9頁(yè)/共53頁(yè)（二）功能上相關(guān)的癌基因家族分類src家族：src、abl、fgr、fes、yes、fps、lck、kek、fym、lym、lyn、tkl

產(chǎn)物具有使酪氨酸磷酸化的蛋白激酶(TyrosineProteinKinase)活性，定位于胞膜內(nèi)面或跨膜分布。能促進(jìn)增殖信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。

第10頁(yè)/共53頁(yè)(2)ras家族：H-ras、K-ras、N-ras編碼的蛋白質(zhì)都是P21，位于細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)面，P21可與GTP結(jié)合，有GTP酶活性，是信息傳導(dǎo)的“開關(guān)”；(3)myc家族：c-myc、N-myc、L-myc編碼核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白(DNAbindingprotein)，有直接調(diào)節(jié)其他基因轉(zhuǎn)錄的作用；第11頁(yè)/共53頁(yè)(4)sis家族：sis

編碼P28與人血小板源生長(zhǎng)因子(PDGF)結(jié)構(gòu)十分相似，能剌激間葉組織的細(xì)胞分裂繁殖。(5)myb家族：myb、myb-ets

編碼核蛋白，能與DNA結(jié)合，為核內(nèi)的一種轉(zhuǎn)錄因子第12頁(yè)/共53頁(yè)第13頁(yè)/共53頁(yè)廣義“癌基因”：

凡能編碼生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)因子受體、細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)信息傳遞分子以及與生長(zhǎng)有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的基因均應(yīng)歸屬癌基因的范疇。第14頁(yè)/共53頁(yè)（一）獲得啟動(dòng)子和（或）增強(qiáng)子三、癌基因活化的機(jī)制逆轉(zhuǎn)錄病毒感染細(xì)胞后，病毒基因組所攜帶的長(zhǎng)末端重復(fù)序列（LTR內(nèi)含較強(qiáng)的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子）插入到細(xì)胞原癌基因附近或內(nèi)部,啟動(dòng)下游鄰近基因的轉(zhuǎn)錄和影響附近結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平，使原癌基因過度表達(dá)或由不表達(dá)變?yōu)楸磉_(dá)，從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變。第15頁(yè)/共53頁(yè)mycABLTRLTRmycProvirusmycmRNA第16頁(yè)/共53頁(yè)（二）染色體易位在染色體易位的過程中發(fā)生了某些基因的易位和重排，使原來(lái)無(wú)活性的原癌基因移至強(qiáng)的啟動(dòng)子或增強(qiáng)子附近而被活化，原癌基因表達(dá)增強(qiáng)，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。第17頁(yè)/共53頁(yè)qp8qp14814BreakBreak814Hchaingenesc-myc舉例BurkittLymphoma第18頁(yè)/共53頁(yè)（三）原癌基因擴(kuò)增細(xì)胞周期中DNA復(fù)制數(shù)次，導(dǎo)致原癌基因拷貝數(shù)量的增加。第19頁(yè)/共53頁(yè)（四）點(diǎn)突變?cè)┗蛟谏渚€或化學(xué)致癌劑作用下，發(fā)生單個(gè)堿基的替換——點(diǎn)突變(pointmutation),從而改變了表達(dá)蛋白的氨基酸組成，造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變異。第20頁(yè)/共53頁(yè)rasH癌基因通過點(diǎn)突變而被活化第21頁(yè)/共53頁(yè)rasH癌基因通過點(diǎn)突變而被活化第22頁(yè)/共53頁(yè)出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物癌基因激活的結(jié)果：第23頁(yè)/共53頁(yè)作用于細(xì)胞膜上的受體系統(tǒng)或直接被傳遞至細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白激酶活化轉(zhuǎn)錄因子，引發(fā)一系列基因的轉(zhuǎn)錄激活。四、原癌基因的產(chǎn)物與功能sis表達(dá)蛋白P28和PDGF一樣能促進(jìn)血管的生長(zhǎng)。（一）細(xì)胞外生長(zhǎng)因子例如：第24頁(yè)/共53頁(yè)（二）跨膜的生長(zhǎng)因子受體：接受細(xì)胞外的生長(zhǎng)信號(hào)并將其傳入胞內(nèi)。受體的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)具有特異的蛋白激酶活性，通過磷酸化作用使其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，增加激酶對(duì)底物的活性，促進(jìn)生長(zhǎng)信號(hào)在胞內(nèi)的傳遞。例如c-src、c-abl有酪氨酸特異的蛋白激酶活性。c-mos和raf所編碼的激酶使絲氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化。第25頁(yè)/共53頁(yè)非受體酪氨酸激酶(c-src，c-abl)、絲氨酸/蘇氨酸激酶(c-ras，c-mas)，ras蛋白(H-ras，K-ras和N-ras)及磷脂酶(crk產(chǎn)物)。（三）細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)體原癌基因的產(chǎn)物作為胞內(nèi)信息傳遞體系成員，或者通過影響第二信使作用，將接受到的信號(hào)由胞內(nèi)傳至核內(nèi)，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。例如：第26頁(yè)/共53頁(yè)（四）核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子某些癌基因表達(dá)蛋白定位于細(xì)胞核內(nèi)，與靶基因的順式調(diào)控元件相結(jié)合直接調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄活性。例如：c-fos是一種即刻早期反應(yīng)基因(immediateearlygene，IEG)。作為傳遞信息的第三信使。第27頁(yè)/共53頁(yè)第28頁(yè)/共53頁(yè)抑癌基因

Anti-oncogenes第二節(jié)第29頁(yè)/共53頁(yè)抑癌基因(cancersuppressivegene,anti-oncegene)

一、抑癌基因的基本概念抑制細(xì)胞過度生長(zhǎng)、增殖從而遏制腫瘤形成的基因。第30頁(yè)/共53頁(yè)細(xì)胞雜交試驗(yàn)正常細(xì)胞腫瘤細(xì)胞非腫瘤型雜交細(xì)胞雜交融合腫瘤細(xì)胞1腫瘤細(xì)胞2雜交融合非腫瘤型雜交細(xì)胞正常細(xì)胞失去某些基因腫瘤細(xì)胞第31頁(yè)/共53頁(yè)二、常見的抑癌基因第32頁(yè)/共53頁(yè)位于13q14200kb，27個(gè)外顯子，mRNA長(zhǎng)4.7kb，編碼928個(gè)氨基酸、105kD的蛋白產(chǎn)物（P105-RB）P105-RB為轉(zhuǎn)錄因子功能：促進(jìn)細(xì)胞分化，抑制細(xì)胞增殖能結(jié)合并抑制轉(zhuǎn)錄因子E-2F基因失活原因主要為基因缺失與突變?nèi)?、抑癌基因的作用機(jī)制

（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（Rb基因）第33頁(yè)/共53頁(yè)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（Rb基因）抑癌機(jī)制G0G1期Rb蛋白E2FS期E2FDNAmRNADNAPRb蛋白第34頁(yè)/共53頁(yè)

P53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤相關(guān)性最高的基因，自1979年P(guān)53基因命名以來(lái)，人們對(duì)P53基因的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了癌蛋白抗原、癌基因到抑癌基因的多次轉(zhuǎn)變。導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化或腫瘤形成的P53是P53基因突變的產(chǎn)物，是一種腫瘤促進(jìn)因子，它可以消除正常P53的功能，而野生型P53是一種抑癌基因。人類腫瘤中約50%以上與P53基因變化有關(guān)，僅1991-1998年6月的有關(guān)論文就超過6000篇，P53基因也被Science雜志評(píng)為1993年的明星分子。（二）P53第35頁(yè)/共53頁(yè)位于17p1320kb，11個(gè)外顯子，mRNA長(zhǎng)2.5kb，蛋白產(chǎn)物53kD，故稱p53基因P53為轉(zhuǎn)錄因子功能：激活一些抑制細(xì)胞分裂的基因（如p21）；抑制解鏈酶活性；參與DNA的復(fù)制與修復(fù)；在DNA修復(fù)失敗時(shí)啟動(dòng)細(xì)胞程序性死亡過程等基因失活原因主要為基因突變與缺失第36頁(yè)/共53頁(yè)P(yáng)53抑癌機(jī)制P53蛋白解鏈酶復(fù)制因子AP21蛋白細(xì)胞停滯于G1期細(xì)胞調(diào)亡DNA損傷P21基因P53蛋白抑制P53蛋白成功修復(fù)修復(fù)失敗第37頁(yè)/共53頁(yè)第38頁(yè)/共53頁(yè)P(yáng)53基因突變不僅失去野生型p53抑制腫瘤增殖的作用，而且突變本身又使該基因具備癌基因功能。突變的P53蛋白與野生型P53蛋白相結(jié)合，形成的這種寡聚蛋白不能結(jié)合DNA，使得一些癌變基因轉(zhuǎn)錄失控導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。第39頁(yè)/共53頁(yè)生長(zhǎng)因子

GrowthFactors

第三節(jié)第40頁(yè)/共53頁(yè)生長(zhǎng)因子(growthfactor)一、概述通過質(zhì)膜上特異的受體，將信息傳遞至細(xì)胞內(nèi)部，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)與增殖的多肽類物質(zhì)。第41頁(yè)/共53頁(yè)內(nèi)分泌

(endocrine)旁分泌

(paracrine)自分泌

(autocrine)作用模式：

第42頁(yè)/共53頁(yè)內(nèi)分泌(endocrine)：生長(zhǎng)因子從細(xì)胞分泌出來(lái)后，通過血液運(yùn)輸作用于遠(yuǎn)端靶細(xì)胞。第43頁(yè)/共53頁(yè)自分泌(autocrine)：生長(zhǎng)因子作用于合成及分泌該生長(zhǎng)因子的細(xì)胞本身。旁分泌(paracrine)：細(xì)胞分泌的生長(zhǎng)因子作用于鄰近的其它類型細(xì)胞，對(duì)合成、分泌該生長(zhǎng)因的自身細(xì)胞不發(fā)生作用，因?yàn)樗狈ο鄳?yīng)受體。第44頁(yè)/共53頁(yè)第45頁(yè)/共53頁(yè)產(chǎn)生相應(yīng)第二信使胞內(nèi)相關(guān)蛋白質(zhì)被磷酸化與膜受體結(jié)合酪氨酸激酶活化蛋白激酶活化核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子活化基因轉(zhuǎn)錄與胞內(nèi)受體結(jié)合生長(zhǎng)因子-受體復(fù)合物，活化相關(guān)基因二、生長(zhǎng)因子作用機(jī)制第46頁(yè)/共53頁(yè)第47頁(yè)/共53頁(yè)第48頁(yè)/共53頁(yè)在某些生理或病理?xiàng)l下，細(xì)胞接受到某種信號(hào)所觸發(fā)的并按一定程序緩慢死亡的過程。誘導(dǎo)因素：野生型p53基因抑制因素：突變型p53基因、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)三、生長(zhǎng)因子與疾病（一）細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡(apoptosis)第49頁(yè)/共53頁(yè)myc、fos的激活促平滑肌細(xì)胞增生；p53低表達(dá)或突變。2.動(dòng)脈粥樣硬化：PDGF過量產(chǎn)生ras