Onkologiya-

B.P.Kopnin

Ruski Cancer Research Center. Blokhin RAMS, Moskva

vir RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.3. p53 - multifunkcijski zaviralnih, bolj vsegoporazhaemy v različnih človeških tumorjev

3.3.1. Vrste tumorjev, povezanih z nenormalnim p53

Najbolj univerzalen molekularnih sprememb v različnih novoobrazovaniyahcheloveka je inaktivacijo funkcije proteina p53. Več kot polovinevseh človeških tumorjev (tumorji 50-60% nad 50 razlichnyhtipov) Zaznali p53 genske mutacije. Za razliko od drugih opuholevyhsupressorov, označen z mutacijo, ustavljanje sintezbelka (delecije, tvorba stop kodoni premik kodira okvir zlorabo mRNA povezovalnih), velika večina (90%) p53 mutacija missense mutacijo, ki vodi v zameneodnoy iz aminokislin na proteinske molekule na drugo. Več odnoyosobennostyu p53 mutacije v tumorskih celicah je čimer oni, za razliko od drugih zaviralnih mutacij, heterozigotno chastoyavlyayutsya, t.j. To vpliva le ena od dveh alleleygena. (Razlogi za te razlike bodo prikazani v nadaljevanju, rassmotreniistrukturnoy organizacijo in naloge p53 - glej poglavje 3.3.2.).

Mutacije najdemo v različnih delih molekule p53, vendar v svoji chaschevsego evolucijsko ohranjen domena DNA vezavni, in z največjo možno frekvenco v kodonih 175, 245, 248, 249, 273rd 282 (tako imenovani žarišča) - glej sl .. 2. Zanimivo je, da spekter mutacij razlikuje nekoliko odvisno gistogenezaopuholi in / ali etiološke faktorjem. Na primer, mutacije v kodone175 ni bilo mogoče najti v pljučnih tumorjev, in nadomesti drugo goryacheytochke - kodon 273 - ni mogoče zaznati z rezkanjem kriza hronicheskogomieloidnogo levkemijo. Ob istem času, za rakom pljuč harakternymutatsii na kodonu 145, to je zelo redko najti v drugih tumorjev, in mutacije v kodon 249 se nahajajo predvsem v najetrih s posebnim rakotvorne snovi povzročajo - aflatoksini B. Očitno je, da je odraz delovanja rakotvornih snovi z različnimi mehanizmi mutagennogodeystviya so tudi razlike v naravi p53 mutacije v različnih opuholyah.Tak, v tumorjev pljuč, jeter in limfomov aminokislotnyhostatkov zamenjavo v večini primerov ob transverzije (v DNKpurinovy ​​nukleotidno poslanca NEN na pirimidin ali obratno) vnaprej kožnih karcinomov, Burkittovega limfoma, T-celična levkemija - prehodi (zamenjava baze purina za drugo purina ali pirimidina pirimidinovogona drugo).

Germinal (prišlo v zarodnih celicah in prenaša ponasledstvu) mutacijo v enem alela p53 genski vzrok sindromLi-Fraumeni, ki obsega razvitiyurazlichnyh prirojeno nagnjenost k novotvorbe, zlasti sarkomi molochnoyzhelezy rakom, limfocitna levkemija. Pogosto Li-Fraumeni sindrom harakterizuetsyavozniknoveniem več primarnih tumorjev. Omeniti je treba, da se je slika, da je v transgenih miših, ki prevažajo ki onesposobijo mutacije gener53 zelo spominja Lee Fraumeni.Primerno sindrom tretjini živali, ki so zaustavili enega od dvuhalleley p53, v roku 6-9 mesecev po rojstvu, so tumorji, in njihov obseg je zelo podoben kot pri sindromu Li-Fraumeni.Pri tem delu pri teh tumorjih kot tudi tumorjev pri patsientovs Li-Fraumeni sindroma, nepovrezhdennogoallelya obdrži ekspresijo gena p53. V prirojene inaktivacijo v vseh celicah organizmaoboih alele p53 tumorja razvije v skoraj vsehzhivotnyh. Približno enaka slika videti v transgennyhmyshey nosi dodatno eksogeni alel p53, kodiruyuschiybelok je missense mutacijo.

Pomembno je poudariti, da mutacije - ni edini način narusheniyafunktsii protein p53 v tumorskih celicah. Torej, za 10-20% raka molochnoyzhelezy ter nevroblastoma karakteristiko prekršku transportar53 iz citoplazme v jedro, kjer doseže svoj funktsionalnuyuaktivnost. Kot del osteosarkome kletochnogoonkogena opazili pomnoževanja Mdm2, izdelek, ki se veže na in deaktivira belokr53 (gl. Poglavje 3.3.3). Pri raku na materničnem vratu, papiloma virusi assotsiirovannoms človeški, vezave p53 na virusnymonkobelkom E6), kar povzroči razgradnjo proteina p53, itd

3.3.2. Organizacijsko strukturo in biokemični belkar53 dejavnost

Produkt gena p53 ima mol. masa 53kDa in je sestavljen iz 392 aminokislotnyhostatkov. Tvori tetramerne kompleksu sposoben regulirovattranskriptsiyu več genov, ki so v strukturi spetsificheskieposledovatelnosti DNA, imenovano p53 odzivno oblikovanje politike elementy.V molekulo p53 preslikan več funkcionalno pomembnih področij, ki igrajo pomembno vlogo pri izvajanju in regulacijo njegovega delovanja (sl. 2).

N-terminalni del (aminokisline 1-42) je domena odgovoren za transkripcijske aktivacije ciljnih genov. Onobladaet sposobnost, da se veže na sestavne dele bazalnega faktorovtranskriptsii, zlasti podenot hTAFII31, hTAF70 kompleksaTFIID RNA polimeraze II ter transkripcijski kofaktoromp300 / CBP. Ta domena je vključen v protein-proteinskih interakcijah, ki uravnavajo stabilnost p53. In končno, to raspolozhenoneskolko serin in treonin fosforilacijsko kotoryhreguliruet aktivnost p53.

Sl. 2. Shematski prikaz funkcionalnih domen p53, predlagana pridobitev vzorca proteina transkripcijsko aktivnoykonformatsii in pojavnosti tumorjev pri chelovekamutatsy na različnih področjih molekule p53.

Osrednja domena p53 (aminokisline 120-290) veže neposredstvennouznaet in reguliruemyhgenov specifičnih zaporedij DNA, tako imenovane p53 odzivno elementi sestojijo izraspolozhennyh zaporednih sekvenc obobschennoystrukturoy tip PuPuC (A / T) (A / T) GPyPyPy (Pu - purin, Py - pirimidin) .Imenno domene DNA vezavni je lokalizirana bolshinstvotochechnyh mutacije zaznane v različnih človeških tumorjev (Slika 2) ..

Nato pridejo na področja, ki so odgovorni za jedrsko lokalizacijo (aminokisloty305-323) in dimerizaciji / tetramerizacija p53 molekul (aminokisloty323-356). Del C-terminalni p53 (aminokisline 363-392) predstavlyaetsoboy imenovano inhibitorni domene. V nemodifitsirovannomsostoyanii sajenje preprečuje DNA vezavno domeno spetsificheskuyuposledovatelnost reguliranega gen. Fosforilacija in atsetilirovanieego posameznih območjih povzroči konformacijske spremembe belkovoymolekuly in p53 tetramera prehod iz neaktivne (latentne) je aktiven. Kot rezultat, DNA vezavni domeni osvobozhdayutsyaot blokiranje učinek in deluje zaviralno domene pridobiti sposobnostsaditsya p53 odzivna elementov. Tako z osnovnimi dejavnikov responsivnymgenam transkripcijski svyazyvayuschiesyas odsek N-terminalu p53 in stimulira RNA sintezo ciljne gene.

Poleg krepitve transkripcije genov, ki vsebujejo spetsificheskieresponsivnye elemente, p53 ima prav tako nahajajo v bližini drugihaktivnostey. Predvsem, da je sposobna zatreti gen prepis mnogihdrugih take protooncogenes BCL 2, junij in FOS, gen fibronektinai itd Osnova tega trans-represije več mehanizmov: vezavo in izolacija aktivirane p53 faktorovtranskriptsii bazično število (P300 / CBP, TBP, CBF) - in sposobnost, da se veže posebni geni rekrutirovatk histonske deacetilaze (HDAC), itd remodeliruyuschiehromatin- Poleg tega p53 veže proteine ​​vovlechennymiv replikacije ali DNA popravilo in posledično modulirajo etiprotsessy. Tako je z interakcijo z RP-proteina, zavira egosposobnost aktivirati s polimerazo A in D DNA, chegoyavlyaetsya rezultat inhibicijo replikacije DNA. Veznih elementov kompleksaTFIIH (ERCC2, ERCC3 et al.), Se aktivira funkcija p53 in s tem stimuliruettem ekscizijski popravila DNA. Vezava p53 z belkomRad51 vodi do stimulacije rekombinacije DNA in povečanje effektivnostireparatsiyu Dvovijačni prelomov DNA. Za sodelovanje v p53 reparatsiiDNK tudi kaže njeno sposobnost, da se aktivno 3`-5`-ekzonukleazyi prepoznati odseke enoverižno DNA in / ali neparnega bazami.

Sl. 3. Shematski prikaz različnih konformacijske sostoyaniyr53 s specifičnimi protitelesi priznano. Onkogene mutatsiivyzyvayut nepovraten prehod molekule v denaturiranega stanju, ko se odpre prej nedosegljiv epitop in obratno, izginejo, nekateri prej na voljo epitope.

Posebne tumorskih celicah missense mutacije zadel krezkomu sprememba konformacije molekule proteina p53 (slika 3) Chtov veliki meri vpliva na vse nad njo aktiven. Obstaja izguba ali oslabitev sposobnostjo, da veže in aktivirovatgeny s p53 odzivno elementov, zatirajo druge ciljne spetsificheskiegeny inhibirajo replikacijo DNK in stimulira reparatsiyuDNK. Ker p53 oblike tetramerne komplekse Mutacije enega alela p53 genski produkt in povzroči inaktivacijo drugega alela nepoškodovano. Dejstvo, da so mutant protein p53 hkrati izraženi Normalna ali tvori neaktivno heteromernega kompleksy.Takim način mutirani protein inhibira funkcijo p53 z normalnogobelka prevladujočega-negativni mehanizmom. Očitno imennoeta značilnost mutanta p53 večinoma otvetstvennaza svoj onkogenega potenciala. V prid tej totfakt kaže, da uvedba kratko polipeptidna domena sootvetstvuyuschegooligomerizatsionnomu p53 celic daje polnotsennyhtetramernyh tvorbo kompleksov p53 in povzročitev tumorske transformatsiyu.Neobhodimo ugotovila, da je poleg izgube normalno delovanje p53, p53 mutantov z aminokislinskih substitucij na vročih točk (kodony175, 248 in et al.) pridobiti nove lastnosti, ki niso neločljivo belkur53 divjetipskega (pridobili-of-funkcijo). Tako opisana priobreteniemutantnymi sposobnost, da aktivira promotorje p53 in protoonkogenovMYC ERB1, anti-apoptotske BCL 2 gen družine BGL1, genaMDR1, odločilen multidrug ustoychivostkletok itd Predpostavlja se, da je to posledica mutiranih p53 sposobnostyunekotoryh vezavnih proteinov, zlasti drugi faktorytranskriptsii s katero normalno p53 ne reagira, imodifitsirovat ekspresije genov, ki jih ti transkriptsionnymifaktorami regulirane.

3.3.3. Fiziološke funkcije p53 in njihovih kršitev neoplasticheskihkletkah

protein p53 molekule so lahko v različnih konformatsionnyhsostoyaniyah v kateri imajo različne biokemijske aktivnostyamii služijo različne fiziološke funkcije. Pri običajnih usloviyahr53 shranjeni v tako imenovanem latentni obliki, v kateri obladaetslaboy transkripcijske aktivnosti. Taka p53 pa svyazyvaetbelki povrnitve stroji (gl. Zgoraj) razstavnih 3`-5`-ekzonukleazyi aktivnost stimulira rekombinacije in popravljanja DNA. Stressahi na različnih znotrajceličnih lezij pojavijo naknadno translyatsionnyemodifikatsii, zlasti fosforilacije in acetiliranje opredelennyhaminokislot p53 molekule, ki določajo njen prehod k tako nazyvaemuyustressovuyu konformaciji. Takšna p53 znatno bolj stabilen (t.e.rezko povečanjem količine v celici) in učinkovito trans-Aktiviranje / ali trans-zatirajo specifičnih ciljnih genov sledstviemchego indukcija pri nenormalnih celic ali končati kletochnogotsikla ali apoptoze. Poleg tega je aktiviranje p53 vodi izmeneniyuekspressii nekatere gene izločajo dejavnikov, lahko rezultatechego razlikujejo množenje in migracija ni le poškodovana, ampak tudi okoliške celice. Tako, medtem ko je v stresnih konformacije p53 je v veliki meri izgubil stimuliruyuschierekombinatsiyu aktivnost in / ali popravljanje DNA.

divjega tipa p53, poleg latentne in stresno mozhetvremenno pridobiti in tako imenovane mutirane konformacije skhodnuyus, v katerem p53 molekula ireverzibilno premakne onkogennyhmutatsiyah. Prehodna prehod mutantni p53 konformacije proiskhoditpri izpostavljena določenim citokinov in / ali morphogen (PDGF, trombopoetin, retinojska kislina, itd). Takogoperehoda biološki pomen ni jasen. Morda je polno inaktivatsiirost inhibira aktivnost p53 in / ali spremeniti svoj niz ciljnih genov.

Tako, p53 igra pomembno vlogo varnosti, pri čemer so na obraznomuvyrazheniyu D.Lane, "varuh genoma". Povsednevnayafunktsiya je, očitno, v priznanje in ispravleniioshibok vedno pojavijo med replikacijo DNA. Ko massivnyhpovrezhdeniyah DNK druge znotrajcelične motnje ali ugrozeih pojav stikala P53 funkcije (Slika 4): pridobitev transkripcijske aktivnosti in spreminja izražanje tarčnih genov, to povzroči ali zavorna abnormalna celična proliferacija (čas za popravilo poškodbe ali trajno) ali njihove smrt (dejavnikov, ki določajo celic usodo bo rassmotrenynizhe aktivacijo p53). Zaradi odprave možnost kopičenja v organizmegeneticheski spremenjene celice.

Mehanizmi aktivacije p53 v stresom in znotrajceličnih povrezhdeniyah.Aktivatsiya transkripcijskih funkcij p53 opazi pri večini raznoobraznyhstressah in znotrajceličnih kršitve: UV in g-obsevanjem, prisotnost lomljenega celične DNA, znižanje znotrajcelične bazen nukleotidov, inhibicijo DNA-polimeraze in RNA, prekomerno ekspresijo onkogenov, virusnih okužba, hipoksija, oksidativnega stresa, hipo- in hipertermija, različnih motenj celične strukture (povečanje števila jeder in citoskeletnim spreminja adhezije), itd

Ključno vlogo pri stabilizaciji proteinu p53 in povečati njegovo transkriptsionnoyaktivnosti igra spremeni interakcijo z p53 beljakovin ingibitoromMdm2 gena, ki je potencialni onkogena. Mdm2svyazyvaetsya protein z N-koncem molekule p53 in ima aktivnosti E3ubikvitin ligaze stimulira ubikvitinacije in kot rezultat, degradacije proteasomal p53 proteina. Zato je normalno raven ekspressiir53 je zelo nizka, in njegova življenjska doba je le približno 30mins. Poleg tega veže na odsek N-terminalni p53 v rayonedomena stiku z osnovnimi transkripcijskih faktorjev, Mdm2 inhibira sposobnost p53 je trans-aktivirati ciljnih genov.

A)

B)

Sl. 4. Varnostne funkcije p53.
A). funkcije "latentna" in "stresno" formr53.
B) dejavniki, ki povzročajo transkripcijske aktivacije p53, p53 gene misheniaktivirovannogo in vplivajo na njihovo biologicheskieeffekty ekspresije.

Ko znotrajceličnih motenj, zlasti če povrezhdeniyahDNK pride do fosforilacije p53 v mestih (Ser15, Ser20, Ser33), ki so razporejeni v območju povezovalnega z proteina Mdm2. Takoefosforilirovanie izvajajo specifične kinaze (ATM, ATR in svoj cilj - chekpoyntkinazy CHK1, CHK2), ki aktiviruyutsyav odziv na različne motnje strukture DNA (. Glej poglavje 3.11.1) .Na Poleg tega ATM fosforilira in proteina Mdm2. Kot rezultat blokiruetsyasvyazyvanie p53 z Mdm2, ki povzroča stabilizacija p53 molekule ipovyshenie njihovo transkripcijske aktivnosti. V nekaterih sprememb drugihvnutrikletochnyh, na primer, ko je celica ekpressii aktivirovannyhonkogenov RAS, opazili tudi interakcije kršitvi r53i Mdm2, vendar nastane zaradi poveča ekspresijo PARF, alternativni bralni okvir zmnožek INK4a gen (glej. Razdel3.4). PARF protein sposoben vezave bodisi N-kontsevymuchastkom p53 je z Mdm2 ali proteina, s čimer preprečujejo njihovo neposredno povezavo s seboj. Zanimivo je, da sam transkripcijski cilj aktivirovannogor53 gen Mdm2. Kot rezultat sedež regulativnega zanke, stimuliruyuschayadegradatsiyu proteinu p53 po zaprtju dejavnikov vyzyvayuschihego fosforilacije ali vezavo proteinov PARF.

Pomembno vlogo pri pridobivanju molekule p53 ciljnih konformacije sposobnoytrans aktivirali geni igrajo tudi sprememba C-kontsevogouchastka, in sicer svojo posebno aminokislotnyhostatkov acetilacijo. Ko poškoduje DNA in ekspresijo aktivira onkogenaRAS teh dogodkov z vezavo, ki poteče od odseka Mdm2N-terminalnem p53 z bazalni transkripcijski faktor P300 / CBP, acetiliranje prvi inhibitorno domeno p53 pri lizina 373 i382 in nato začeli (po vezave p53 odzivnih elementov) in kromatina proteine regija ciljnih genov. Tako posledovatelnyepost-translacijske modifikacije N-terminalni in C-terminalni uchastkovr53 povzroči povečanje količine proteina p53 v celici, priobretenieim sposobnost vezave p53 odzivnih elementov in rekrutirovatk geni ciljati osnovne transkripcijske faktorje (komponente kompleksaTFIID RNA polimeraze II in histon acetylase P300 / CBP , dekondensiruyuschiehromatin), s čimer se spodbuja transkripcijo njihove mRNA.

V nekaterih stresa, zlasti med hipoksijo, nablyudayutsyapost-translacijske modifikacije p53, ki ima za posledico prehod ni kklassicheskoy stresno konformacijo in njegovo varianto. Takšna r53ne trans-aktivira gene, ki vsebujejo p53 odzivno elementov, temveč zavira transkripcijo drugih ciljnih genov. Ta tako nazyvaemayarepressionnaya oblika fosforilira tudi na N-koncu, vendar Ci-kontsevoyuchastok ne acetiliran in povezuje repressionnye kompleksov Sin3 / HDAC povzroča kromatin kondenzacijo ciljnih genov.

ciljne P53 geni in njihove funkcije. Trenutno je v dodatku Mdm2, ki določa ureditev p53 na hrbtu (gl. Zgoraj), označene več kot sto genov, ki so mishenyamitranskriptsionnyh dejavnost p53. Lahko jih razdelimo naneskolko skupin na podlagi njihovih fizioloških funkcijah (sl. 4b).

V prvo skupino spadajo genov, katerih produkti uravnavajo kletochnyytsikl. Najpomembnejši med njimi je protein p21Waf1 / Cip1 - ingibitortsiklinzavisimyh kinaz iz družine CIP / Kip. Povečanje svojo aretacijo ekspressiivyzyvaet celic cikla v pozni fazi G1, ki so obuslovlivaetsyasvyazyvaniem ciklin E / Sdk2, zatiranje sposobnostifosforilirovat družina proteinov PRB in sprostitev transkriptsionnyefaktory E2F (gl. Oddelek 3.2.2). Dubliranje mehanizem ostanovkiperehoda od G1 do S je odprava aktiviranega p53 transkriptsiigena DP1 - transkripcijski faktor, ki se veže na E2Fi tvori aktivni kompleks, ki aktivira sintezproduktov dejansko potrebno na fazo S. vnimaniyasposobnost zasluži tudi povečati p53 ekspresijski Siah1 genski produkt razgradnje kotorogostimuliruet b catenin - transkripcijski faktor, ki sproži transkripcijo ciklin D gena in onkogena MYC (glej poglavje 3.4.2), ki nadalje pripomore k indukcijski ostanovkikl natančna ciklus G1. Upoštevajte, da p53 more podavlyataktivnost CDK2 ne samo s spremembo svoje transkriptsionnyhfunktsy, vendar zaradi protein-proteinskih interakcijah, in imennoneposredstvennogo vezavo ciklin H - komponenta kinaznogokompleksa CAK, ki izvaja aktiviranje fosforilacijsko tsiklinzavisimyhkinaz.

Navedena več ciljnih proizvodov genov p53 kotoryhvyzyvayut končati v fazi G2 (zamudo je opaziti, ko je p53 že aktivirana, potem ko je celica opravil G1-kontrolno točko, ali celice inaktiviran z G1-kontrolno točko). Aktivirovannyyr53 kompleks inhibira funkcijo ciklin B / cdc2, igranje klyuchevuyurol prehod iz G2 v mitozo, več mehanizmi. Prvič, aktivira trans-14-3-3-y gen, katerega proteinski produkt svyazyvaeti sekvestrira ciklin B / cdc2 v citoplazmi, ne davayavozmozhnosti pridejo v jedro, kjer naj bi bile svoyuaktivnost. Drugič, aktivira trans gadd45 gen, ki ima sposobnost vezave belkovyyprodukt Sdc2, razrushayatakim način kompleksov ciklin B / cdc2. Tretjič, repressiruettranskriptsiyu p53 gena in ciklina B cdc2, kar zmanjšuje njihovo sintezo produktov.Sleduet poudariti, da, kot je v primeru zaustavljanje celice tsiklav G1, G2 zakasnitev poškodbe DNA gledano v kletkahs inaktiviran p53: je rezultat podavleniyafunktsii fosfataze Cdc25 (Cdc25A po ustavitvi v G1 in Cdc25C v suspenziji G2), aktiviranje ustrezne tsikdinzavisimyekinazy. Vendar pa je v celicah z okvarjenim delovanjem od p53 proiskhoditlish krajše zamude pri kontrolni točki, in aktivacijo p53 obespechivaetdlitelnuyu ustavitev celičnega cikla, preprečevanje razmnozhenievplot za odpravo pomanjkljivosti.

Naslednja skupina-p53 reguliranih genov kodira proteine ​​indutsiruyuschieapoptoz. Tako p53 nadzoruje sintezo obeh komponent osnovnyhputey indukcijo apoptoze in mitohondrijev in spodbujena"smrt receptorji". Tako uravnava aktivnostbelkov družino BCL 2, zatiranju genske antiapoptozne genov belkaBcl2 in aktiviranje pro-apoptotske protein Bax, Puma in Noxa.Povyshenie mitohondrijska prepustnost membran in tsitohromaS AIS protein doseči in trans-gensko aktivacijo p53AIP1 (egoprodukt lokaliziran v mitohondrijski membrani in zmanjšuje membrannyypotentsial) in PIG3 gen (kodira vrsti encimov, ki vovlechenav tvorbo kisikovih radikalov, ki poškodujejo membrane mitohondriyi stimulativno sprostijo svojo vsebino). Stimulacija apoptozo smrtne zapuskaemogoretseptorami doseže trans-gensko aktivacijo iztakih dveh receptorjev - Fas in Killer / DR5 (receptorju za pot). Escheodnoy tak cilj je gen nedavno opredelila belkaPidd ki vsebuje smrtno domeno in overexpression indutsiruetapoptoz. Poiskati druge gene p53 odzivno oblikovanje politik (IGF-BP3, PAG608, P85, ciklin G), izdelki, ki stimulira apoptozo, ampak mehanizmyih apoptotske ukrepati, dokler ne raziščejo precej slabo. Krometogo lahko p53 inducira apoptozo s pomočjo drugih mehanizmov, ki niso povezani z njegovo sposobnost, da spremeni izražanje genov misheney.Tak, mutantni p53 transkripcijske aktivnosti izgubil (vrezultate izbrisa C-terminalne regije ali mutacije na kodonih 22-23) ohrani sposobnost vseeno inducira apoptozo pri nekaterih vrstah (vendar ne vsi) celic. Predpostavlja se, da je ta effektobuslovlen interakcije protein-protein p53. Tako je s povečanjem funkcionalne dejavnosti p53 lahko proiskhoditaktivatsiya takoj številne načine za indukcijo apoptoze, ki očitno zagotavlja zanesljivo izvajanje.

Ker p53 nadzoruje delovanje genov, katerih produkti sposobnyvyzvat kot aretacijo celičnega cikla v različnih fazah, in apoptozo, se postavlja vprašanje, zakaj izbira usoda aktivacije kletkipri p53. Izkazalo se je, da je bil določen mnozhestvomfaktorov: tip Gistogeneticheskaja celic (npr normalnyhfibroblastah običajno opazili zastoj celičnega cikla, medtem ko je v limfocitov - apoptoze), stopnja aktivacije p53 (a uvelicheniemurovnya njen izraz poveča verjetnost apoptoze), funktsionalnoyaktivnostyu signalne poti pRb- E2F (c inaktivirovannympRb v fibroblastih ali prekomerno izražen v E2F, ni ustavljanja VG1 in apoptozo), itd Nedavno sem odkrila, da je še en dejavnik pri izbiranju med ustavitev celičnega cikla in apoptozo karakter modifikacijski p53 molekule same in / ali proteinski-belkovyhvzaimodeystvy se. Tako p53, fosforilira pri Ser15 / 20 in atsetilirovannyypo C-terminalu, je sposobna trans-aktivacijo gena p21Waf1 / Cip1 in vyzyvatostanovku v G1, medtem ko je dodatni fosforilacije Ser46pridaet je sposobnost trans aktivirati skupaj z genom p21Waf1 / Cip1i proteina gena r53AIP1 in v tem primeru je bilo že opaziti apoptoz.Prichem verjetnost Ser46 fosforilacijo povečano z uvelicheniemintensivnosti poškodbe DNK. Nadalje sposobnost p53-izbiratelnotrans aktivirati proapoptotičnih genov (BAX et al.) Uvelichivaetsyapri njegov vezavni protein družina ASPP (ASPP1 in ASPP2), poteryaekspressii, ki je značilen za precejšen del primerov rakamolochnoy žleze.

Tretja velika skupina p53 ciljnih genov so geni produktykotoryh nadzorovano morfologijo in / ali migracije celic (slika 4B) .tak p53 trans-aktivira gene oba predstavnika semeystvarasseivayuschih (razprševanje) faktorjev -. HGF / SF in HGF1 / MSP in genodnogo člani družine epidermalni rastni faktor HB-ESPG (heparin veže ESPG) (vsi izdelki iz teh genov so odnovremennoi mitogeni in motogenic). Tako trans-aktivira p53 receptor takzhegeny teh faktorjev - HGF / SF-R (Met) in EGF-R. p53 geni responsivnymitakzhe kemokin fractalkine, a-gladkega mišičja aktina in kolagen II1 VL1 zaviralec tipa, PAI-1, plazminogen. Z drugoystorony zatira p53 gene metalloproteinazyI fibronektin in vrsto. Fiziološki pomen tega sklepa do ustanovleno.Vozmozhno je, vsaj delno, v privlecheniik celicah aktiviranih p53 opredelennyhtipov obdaja celice za preoblikovanje / obnovitev tkivno strukturo v mestevozmozhnogo apoptozo. Možno je udeležba takšne ureditve in vprotsesse morfogenezi.

Posebna skupina ciljnih genov p53 mogoče identificirati gene kontroliruyuschieangiogenez. Ključno vlogo pri neoangiogenesis ima VEGF (VascularEndothelial Rast Factor stimulira razmnoževanje in migratsiyuendotelitsitov), ​​katerih ekspresija pod hipoksija povyschaetsya iliaktivatsii nekaterih onkogeni. p53 zatira transkripcijski kakgena VEGF, in gen HIF-1 (hipoksija induciranje Factor 1) - transkriptsionnogofaktora zagotavlja povečano ekspresijo VEGF in odgovoru retseptorovv do zmanjšanja vsebnosti kisika (razen tega HIF-1izmenyaet ekspresije genov, ki nadzorujejo transportno iglikoliz glukoze, ki se prilagaja celice v pogojih hipoksije) .Odnovremenno p53 genov trans-aktivacijo beljakovine ingibiruyuschihangiogenez - trombospondina (Tsp) -1, -2 (spetsificheskieretseptory veže na endotelijske površine, ki jih povzročajo apoptozo) in BAI-1. Celice tako aktivira p53 slabšo perenosyatnedostatok kisika prenehajo izločati zaviralcev VEGF in angiogenezo nachinayutsekretirovat ki preprečuje obrazovaniyunovyh plovila. Te funkcije so očitno bolj odnoysostavlyayuschey tumorsko supresivno delovanje p53, saj onipredotvraschaet prilagajanje hipoksije in prekrvavitve v tsentropuholi.

To je pokazala več deset ciljnih p53 genov. Med nihsleduet opozoriti genski katalitskega podenoto telomeraze (tert), ki je zatrta p53 (torej, p53 sodeluje očitno, in za zagotavljanje replikacije staranje celic. Verjetno r53prinimaet sodeluje pri zrelosti procesov v celicah, kot nekotoryeiz trans-aktiviran so geni kodirajo proteine, ki repertoarja iliinoy diferenciacijo (mišic kreatina, in drugi.).

Posledice kršitve funkcije p53. Značilnost nepravilnosti p53 opuholevyhkletok razveljavitev ali oslabiti vse pomembne funktsiiopuholevogo dušenje p53. Črta obeh alelov gena p53, tj popolno inaktivacijo povzroči oslabitev G1 in G2-chekpoyntovkletochnogo cikel, inhibicijo indukcijo apoptoze zmanjšanje effektivnostireparatsii DNA učinkovitejše prilagajanje na hipoksijo in stimulyatsiyuneoangiogeneza, lažji nadzor dolžine telomere in drugih lastnosti ingibirovaniedifferentsirovki neoplasticheskoykletki lastnosti. Upoštevati je treba zlasti pojav celic z inaktivirovannymr53 močnim genetske nestabilnosti, ki motorja dalneysheyopuholevoy napredovanja. Izguba funkcionalne aktivnosti p53 znachitelnouvelichivaet pace videz delitvi celic z nepravilnostmi v raznymigeneticheskimi - spremembe v številu in kromosomskih prerazporeditev, genske mutacije, ozvočenje določenih regijah genoma.

so opazili podobne učinke in najpogostejše nepravilnosti v novoobrazovaniyahcheloveka p53 - missense mutacije, ki vodijo k sintezi neaktivnogobelka, ki ima prevladujoč položaj, negativen učinek na otnosheniiprodukta neokrnjeni alel. Opozoriti je treba, pa chtostepen manifestacije dominantni negativni učinek mutirane r53variruet odvisno od specifičnih aminokislinskih substitucij in tipakletok inhibira funkcijo divjega tipa p53. Zato neredkoselektivnoe prednost pridobljeni klonov celic, v katerih genski pojavi pojavlja rezultatedopolnitelnyh izbris ali mutatsiyai drugega alel gena p53. Hkrati, tumorske celice, kakpravilo obdržijo ekspresije vsaj en mutantni p53 allelyagena. Očitno je, da je to posledica dejstva, da se pojavljajo v rezultatemissens mutacij novo dejavnost mutanta p53 dopolnitelnyyvklad prispevajo k izboljšanju onkogenega potenciala celice. Tako priobretayasposobnost trans-aktiviran onkogena MYC, mutantni p53 je očitno bolj resne motnje sklepa o celičnega cikla, kot so jih opazili pri delecijo v genu p53. Prvič aktivnostimutantnyh protein p53 so odgovorni tudi za dodatno razvoj oslablenieinduktsii apoptoze in odpornosti proti zatiranju temelji apoptozo himiopreparatov.V je več mehanizmov: trans aktivatsiyamutantnym p53 gena Bag1 anti-apoptotični protein (član semeystvaBcl2), sposobnost mutanta p53 za vezavo in inaktivirajo gomologr53 protein P73 (glej . naslednji razdelek), itd Pojava ustoychivostik posebne antitumorskih citostatiki lahko svyazanotakzhe nekaj mutant s sposobnostjo povečati p53 transkriptsiyugena MDR1 (več zdravil Odpornost 1 - glej XII.2.1.1.) In genadUTF-ASE, proizvod, ki prepreči učinek 5-fluorouracil iryada drugih antimetaboliti. Opozoriti je treba, da harakternyedlya mutacija človeških tumorjev različno vplivajo vozniknovenievysheukazannyh dejavnosti. Tako je zamenjava kodonih 175 in 248 za aktiviranje gen pridayutsposobnost dUTP-ASE, ker mutacije kodone273 ne povzroči pridobitev teh lastnosti. Zato lahko ispolzovaniemutatsy p53 kot merilo za napovedovanje chuvstvitelnostik različno kemoterapijo temelji samo na substitucij tochnoyidentifikatsii aminokislinskih in ne za histokemična odkrivanje"normalno" ali "mutant" pomoschyukonformatsionno s protitelesi p53-specifična.

Tako mutacije in druge spremembe v aktivnostjo p53 vyzyvayutodnovremennoe pojava niza značilne lastnosti neoplasticheskoykletki kot zmanjšanje občutljivost na različna rast supressiruyuschimsignalam (vključno nastalih stalni izražanje aktivirovannyhonkogenov) imortalizacije, povečana sposobnost, da preživijo v neblagopriyatnyhusloviyah, genetske nestabilnosti, stimulacijo neoangiogenesis, blokira celično diferenciacijo ipd To seveda iyavlyaetsya razlaga za to visoko incidenco p53 mutacij vsamom različnih tumorjev - omogočajo en korak preodoletsrazu več stopenj napredovanja tumorja. Poleg tega lahko mutatsiir53 bodisi začetna dogodka (Li-Fraumeni sindrom) ali določitev začetne faze karcinogenezi in voznikati izbranih že med rastjo tumorja, ki zagotavlja priobretenienovyh jedke lastnosti in odpornost na terapijo.

3.3.4. Homologi p53: P63 in P73

Nedavno je bila dva gena odkrili, P63 in P73 izdelkov kotoryhimeyut dovolj visoka stopnja homologije z proteina p53 pri aktivaciji uchastkahtrans, DNK vezavna in oligomerizacijo domen, vendar bistveno razlikujejo od nje v C-koncu. Vendar unlikefrom p53 gen kodira proteinski produkt v bistvu potekajo pa različne posttranslacijske modifikacije, P73 genov r63i proizvajajo več proteinov. Dejstvo, da se mRNA kazhdogoiz lahko sintetiziramo z dvema predlagateljev in nadaljnje podvergatsyaalternativnomu spojeni. Rezultat je 6 izoformbelkov P63 in P73 ima (TA-oblika) ali nimajo (? DN-oblika) trans-aktivacijo domene. Poleg tega formulacije, ki vsebuje trans aktivatsionnyydomen sposobni aktivirati-p53 vadbo odzivnih genov in povzroči, zlasti, apoptozo. Nadalje TA oblika P63 in P73 lahko trans aktivirovati število drugih genov, ki vsebujejo podobno strukturo responsivnyeelementy ki niso pa tarče p53. Zlasti so trans-aktivirajo gene Jag1 Jag2 in beljakovin - ligand za retseptorovNotch, katerega aktivacija igra ključno vlogo pri izbiri sudbykletki pri izbiri smer diferenciacije.

Obstaja veliko razlik med p53 in njegovih homologov. Torej, eslir53 izražen v celicah skoraj vseh tkiv je egogomologi izražena le v določenih tipov celic. Na primer, P63 pretežno izražena v embrionalnih celic, stebla in atakzhe vzroslogoorganizma nediferencirane epitelne celice, pri čemer transkripcijsko neaktivno? DN-form.Predpolagaetsya da izražanje? DN-P63 oblike zagotavlja nedifferentsirovannoesostoyanie celice. Ko P63 gen knockout miših opazili prenatalnayaili poporodno smrt zarodkov zaradi dokončanje otsutstviyakozhi epitelilnyh in drugih tkiv (ob predpostavki, da je svyazanos prezgodnje diferenciacije matičnih celic epitela iischerpaniem zalog v času rojstva živali). Nadalje, eslir53 aktivira kot odgovor na različne napetosti, da gomologitolko na nekatere od njih, in zaradi zelo različnih mehanizmov.Nakonets če p53 deluje kot supresorski tumorja in inaktivacijo dlyanovoobrazovany lastnost njegove homologov neimeyut teh funkcij. To je razvidno iz dveh skupinah faktov.Vo Prvič, miši homozigotna knockout P73 gen ne povzroči nastanka tumorjev povysheniyachastoty (P63 gen knockout zarodki szhiznyu niso združljivi. - glej zgoraj). Drugič, v humanih tumorjih izgub nezaznavno izraz ali mutacijo genov P63 in P73. Ravno nasprotno, so pogosto izrazito povečanje izražanja teh proteinov, ki so na splošno transkripcijsko neaktivni? DN-oblike (tj, P63 in r73yavlyayutsya namesto proto-onkogenov). V zvezi s tem pridobi populyarnostgipoteza katerim! DN-oblike P63 in P73 proteinov funktsioniruyutkak naravnih inhibitorjev p53 inhibira svojo funkcijo v prevladujočem negativnomumehanizmu. Dejansko je njihova transkripcijsko neaktivno tetramerymogut tekmujejo z p53 za območje ciljno o DNK ciljnih genov in monomerov / dimeri - sekvestracijo p53 z vezavo na svojo molekulsko tvorbo neaktivnih kompleksov. To pa ne izključuje, da pod funkcijske motnje p53 aktivira transkriptsionnoyfunktsii homologov (pokazali, da p53 transkriptsiyugena zatira P73), ki se lahko delno nadomestilo izgube funktsiir53 in zagotovi, na primer, normalen razvoj miših gomozigotnymnokautom p53 gena. Te predpostavke, kot tudi drugi vidiki biologicheskihfunktsy homolog p53, zahtevajo dodatne študije.