Onkologiya-

B.P.Kopnin

Ruski Cancer Research Center. Blokhin RAMS, Moskva

vir RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. pRb - prvi označene zaviralnih

3.2.1. Odprtje Rb gena

Identifikacija zaviralnih začela z odkritjem genaRb neločljivo katerih mutacije povzročijo razvoj retinoblastom.V začetku leta 1970 Knudson, izvajanje epidemioloških študij, je ugotovil, da se pojavi okoli 40% retinoblastom v mladencheskomvozraste (povprečna starost 14 mesecev). Poleg tega ti tumorji kakpravilo dvostransko (izhajajo iz mrežnici obema očesoma) in chastomnozhestvennye (povprečno 3 neodvisne tumorja pri pacientu) .Če teh bolnikov, ki so posledica kirurškega vmeshatelstvaizlechivalis iz retinoblastom, mnogi od njih za mlade vozrasterazvivalis osteosarkoma, in v odrasli dobi - melanom kozhi.Pri v mnogih primerih obstaja dedna zabolevaniya.Knudson oblikoval hipotezo, da je, če je otrok nasleduyutmutantny alel, kasneje imenovano Rb, drugo mutacijo Sem se že pojavljajo v retinoblastom, ki vodi do nastanka opuholi.Eto dokaj pogost dogodek (ki se pojavijo pri približno 95% stopnjo patsientovs približno tri na bolnika) in, torej, predraspolozheniek razvoj bolezni je prevladujoči način dedovanja. Knudsonpredpolozhil tudi, da otroci, ki (je pogostost tovrstnih tumorjev majhna - 1 Za 30.000 posameznikov) retinoblastom voznikayutv kasneje starosti niso podedovali mutirani alel gena Rb.Vmesto imajo dva neodvisna mutacije pojavljajo odnomiz v retinoblastom, ki vodi do razvoja tumorja. Zato v skladu s hipotezo Knudson, prva skupina pacientov imeetsyaodna prirojene in pridobljene mutacijo, ker vtoroygruppy bolnikih z obema mutacij pridobili.

Ker je nekaj dedno retinoblastom obnaruzhivalisnebolshie izbris strani dolgo roko kromosoma 13 (13q14), je bilo predlagano, da je gen "nagnjenost k retinoblastom"(Rb) lokaliziran v tem genomu regiji. Dejansko uporabo položajna kloniranje gena je bil izoliran, tako allelyakotorogo inaktivirano v celicah tako dedna in sporadicheskihretinoblastom. Tako je v dednih oblikah zabolevaniyavse telesne celice so imeli prirojene mutacije tega gena. Tako bolezen, je postalo jasno, da so se pojavile Domnevni Knudson je dve mutaciji, ki so potrebni za razvoj retinoblastom v različnih allelyahodnogo isti Rb gena. Inaktivacijo gena Rb je obnaruzhenane le retinoblastom celic, ampak tudi na nekatere druge, ne-dedne tumorji: skoraj vsi sluchayahmelkokletochnogo pljučni rak, deli primerov (20-40%) akutne levkemije, osteosarkom, rak na mehurju, prostati in druge Vosstanovlenieekspressii tega gena. v kultiviranih celicah in vitro retinoblastom osteosarkomi posledico inhibicijo njihove rasti. Tako je bila najprej pridobljena trdni dokazi o obstoju genov, od katerih popolno deaktivacijo vodi k razvoju novoobrazovaniyi izdelkov, ki lahko zavirajo razmnoževanje neoplasticheskihkletok. Zakoni identificirane Rb gena pod študijskem vchastnosti povezavi z dednimi oblikami raka in neobhodimostporazheniya obeh alelov (recesivna mutacija prikazovanja znakov), so bili uporabljeni kot merilo za iskanje in identifikatsiidrugih tumorskih razbijal.

Trenutno je velik napredek v funkciji ponimaniinormalnoy Rb genskega produkta (PRB) v celici, in lokacijo oharakterizovanytipy mutacij v retinoblastomni Rb gena na tudidrugih malignosti, zelo učinkovite metode predlagala skriningamutatsy Rb pri posameznikih v nevarnosti.

3.2.2. Funkcija PRB v celici in njegove motnje v rakotvornost

pRb je fosfobelok c mol. masa 105kD, lokalizuyuschiysyav jedro in je izražena v večini vrst celic. On defosforilirovanv delitvijo celic in razraščajo celicah, nahodyaschihsyav zgodaj G1 fazi celičnega cikla. V tem stanju pRb obrazuetkompleksy z več proteinov, vključno s proteini, ki povzročajo remodelirovaniehromatina (histon deacetilaze HDAC, SWI-SNF kompleksov) in transkriptsionnymifaktorami družina E2F, regulira gensko aktivnost, produktykotoryh treba začeti in poteka v fazi S (ciklin E, ciklin A dihidrofolat reduktaza, timidin kinaze, PCNA, DNK polimerazaa itd). Prepis teh genov se ukine, če se pridružile E2F skompleksami HDAC / PRB / Švi-izrabljenega jedrskega goriva. Ko PRB mitogene signale v fazi seredineG1 fosforilirajo na specifične aminokisline ostatkamtsiklinzavisimoy kinaze ciklin D / Sdk4 (6), ki jo povzroča otvyazyvanieot HDAC. Kompleks pRb / SWI-SN (brez HDAC) ne blokira sposobnostE2F trans aktivirati ciklin gen E toda transkriptsiyudrugih zatira E2F-reguliranih genov, zlasti ciklin A. Kot rezultat se pojavi pozno G1 fazo tsiklinzavisimoykinazy selektivno aktivacijo ciklin E / CDK2, ki nadalje fosforilira pRbpo drugih aminokislinskih ostankov. To povzroča vysvobozhdenietranskriptsionnogo faktorja E2F komplekse PRB / SWI-SNF in egoaktivatsiyu vodi do povečane ekspresije ciklin A in drugihgenov S proizvodi so potrebne za sintezo DNA (sl. 1).

Sl. 1. pRb uravnava aktivnost transkripcijskih faktorjev semeystvaE2F in ciklina odvisnih kinaz, ki so odgovorni za vstop in prodvizheniepo S fazi celičnega ciklusa (pojasnilo v besedilu).

Po zaversheniyaS pRb faza postane defosforilirali stanje v kotoromon E2F aktivnosti in bloki vhod v naslednjo fazo S (za novimi initsiatsiineobhodim mitogeno spodbujevalnih aktiviranje kompleksov tsiklinD / CDK4). Tako moduliranje aktivnosti E2F in reguliruemyhim gena, pRb igra ključno vlogo pri kontrolni posledovatelnostisobyty nudenje G0 / G1 celic v S faznega prehoda in njegovega uspeshnoezavershenie. Poleg E2F PRB veže na in modulira aktivnostryada druge transkripcijske faktorje, od katerih so vpleteni v regulacijo najbolj tkanespetsifichnyi nekaterih diferenciacijo programm.Tak, povečuje transkripcijske aktivnosti neke predstaviteleysemeystva bHLH (MyoD et al.), Ki spodbujajo mišice differentsirovkui C / EBP družinska igranje ključno vlogo pri monocitov-makrofagov (NF-IL6) in adipotsitarnoy (C / EBP-b) razlikovanje. Nadalje pRb veže na in zatira s transkriptsionnyefaktory vsebuje homeobox (PAX-3, Mhox, Chx10), določanje usoda celic v rannemembrioneneze. Vse to je razlog za domnevo, da je glavni fiziologicheskayafunktsiya pRb determinancy nekaj terminalnyhdifferentsirovok, ki zahteva zaustavitev celičnega cikla (izvede z ukinitvijo E2F funkcijo) in indukcijske ekspressiiryada specializirano beljakovine (aktivnostitkanespetsifichnyh ustvarijo spremembo transkripcijske faktorje). Veliko chastmutatsy Rb gen voljo v različnih tumorjev, ker libodeletsiyu gena ali premik kodiranje okvir, ali pa prezhdevremennuyuterminatsiyu ali motnje mRNA spajanje. Vse to vodi Ilik popolno izgubo ekspresije proteinskega produkta ali ekspressiinepolnotsennyh in nestabilnih proteinov PRB. V nekaterih primerih nablyudayutsyamissens mutacije, ki povzroča zamenjavo enega od aminokislinske mutacije vplivajo ostatkov.Takie domeno, odgovorne za vezavo na pRb cryadom celičnih proteinov in virusnih oncoproteins - T-SV40, E1A adenovirusovi E7 HPV. Očitno disfunkcija tem področju, vyzyvaemoelibo mutacij ali njegovo vezavo na virusne oncoproteins, yavlyaetsyakritichnym zatreti delovanje dušenje v PRB. Ko mutatsiyahoboih Rb gena alele povzročajo pomanjkanje proteina ekspresije celice pRbili funkcionalno neaktivne oblike, transkriptsionnyyfaktor E2F trajno shranjena v aktiviranem stanju. To je prvič, zmanjšuje odvisnost reprodukcije na rostovyhfaktorov celice, in drugič, razveljavi negativno regulacijo rasti celic proliferatsiipri inhibitornih signalov. Poleg tega je izguba funkcije PRB diferenciacije narushaetprotsessy celic. Vse to močno poveča veroyatnostpoyavleniya nenehno razraščajo celičnih klonov, v katerem budutnakaplivatsya in druge onkogenih mutacij, ki vodijo do zlokachestvennoytransformatsii. Ob istem času, še vedno ni jasno, zakaj v vrozhdennoyinaktivatsii eden izmed alelov gena Rb v vseh celicah organizmau bolnika v mladosti se razvija retinoblastom, ane nekaj drugih tumorjev. Zanimivo je, da transgennyhmyshey z inaktivacijo enega alela Rb gena (inaktivacija oboihalleley nezdružljive s embrionalnega življenja zaradi nepravilnosti eritropoezai nevrogeneze) nastanejo ne retinoblastom, in medularni rak schitovidnoyzhelezy ali adenomov Povprečna hipofize, ki izhajajo iz melanophores (za razliko od miši pri ljudeh tak material je v hipofizi atrophied) .V adicijske, retinoblastom in ne razvije v kimernih miših, čeprav v vseh celicah mrežnice, ki sta alelov genskih inaktiviran Rb.Otsutstvie retinoblastomi so na tak himerni myshe obyasnenootnositelno lahko majhna v primerjavi s številom Moški kletokv mrežnice, kar zmanjšuje verjetnost pojavljanja za korotkoyzhizni živali, pri enem od retinoblastomni dodatnega geneticheskihizmeneny potrebne za razvoj tumorjev. Manj veroyatnosttakih dogodkov je lahko povezano tudi s pomanjkanjem laboratornyhmyshey dodatnih rakotvornih dejavnikov, kot so mrežnice oblucheniekletok soncu spodbuja očitno razvitiyuretinoblastom v podobnem položaju pri ljudeh. V prid predpolozheniyao potrebujejo za razvoj retinoblastomni dopolnitlnyh sobytiymozhet kažejo, da retinoblastom pojavijo utransgennyh miši, ki izražajo virusni onkoproteina T-SV40, kotoryysvyazyvaet in onesposobi ne le PRB, vendar njegovih homologov, in druge zaviralnih (glej spodaj.) - p53 (glejte. poglavje 3.3).

3.2.3.Gomologi pRb: p107 in Rb2 / P130

Nekoliko kasneje, v zgodnjih 90. letih gg.bylo identifitsiorovano dva genske produkte, ki iRb2 proteini p107 / P130 so strukturne podobnosti in delno perekryvayuschiesyafunktsii z PRB. Tako, podobno PRB, da so sposobna zatreti aktivnostE2F ki izvajajo odzivnih gene in blokirajo vhod v fazi S. Vendar pa imajo nekaj razlike od PRB. Zlasti se vežejo tolkoE2F4 in E2F5, ker pRb komunicira z E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Morda je to zato p107 in RB2 / P130, za razliko od PRB, ne sposobnypodderzhivat dolgo bivanje v G0 nekotoryhtipov in diferenciacijo celic, kot so mišične celice. Homologi PRB disfunkcije, očitno, niso vključeni v začetnih fazah razvoja liboopuholey katero koli osebo, dokler so tam opredeljene s prirojenimi dedna formynovoobrazovany semenskih mutacij genov r107ili RB2 / P130. Poleg tega se vpadni Miši heterozigotna knockout etihgenov tumorjev ne poveča. Na istih vremyasomaticheskie ki onesposobijo mutacij je Rb2 / P130 gen značilna dlyachasti Zadevi Burkittov limfom, nazofaringealnega karcinoma in melkokletochnogoraka svetlobo, in, kot pravilo, so opredeljeni v kasnejšem stadiyahzabolevaniya. Verjetno disfunkcija tega homolog pRb obespechivayutprogressiyu nekatere tumorje.