第十一章癌基因与抑癌基因.

《第十一章癌基因与抑癌基因.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十一章癌基因与抑癌基因.（55页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、癌基因与抑癌基因 Oncogene and tumor suppressor gene 刘玲刘玲生物化学教研室生物化学教研室 细胞的正常生长与增殖受两类基因调控：细胞的正常生长与增殖受两类基因调控：正调节信号正调节信号：促进细胞生长和增殖，并阻止其发生终末分化，调促进细胞生长和增殖，并阻止其发生终末分化，调控失常时表现为肿瘤细胞的恶性生长，多数控失常时表现为肿瘤细胞的恶性生长，多数癌基因癌基因起作用；起作用； 负调节信号负调节信号：抑制增殖，促进分化、成熟和衰老，最后凋亡，抑制增殖，促进分化、成熟和衰老，最后凋亡，抑抑癌基因癌基因发挥作用。发挥作用。 癌基因与抑癌基因的作用机制涉及基因表达调控

2、及细胞分裂癌基因与抑癌基因的作用机制涉及基因表达调控及细胞分裂、分化过程。癌基因编码类生长因子多肽及其受体分子，通过细、分化过程。癌基因编码类生长因子多肽及其受体分子，通过细胞内信息传递系统刺激细胞增殖。胞内信息传递系统刺激细胞增殖。负负调调信信号号抑制增殖，促进分化抑制增殖，促进分化 、成熟、衰老和凋亡成熟、衰老和凋亡正正调调信信号号促进细胞生长增促进细胞生长增殖殖, ,阻止分化阻止分化第一节第一节 癌基因癌基因( (正调因素正调因素) ) 癌基因概念癌基因概念 病毒癌基因病毒癌基因 细胞癌基因细胞癌基因 癌基因产物及功能癌基因产物及功能癌基因概念癌基因概念癌基因（癌基因（ Oncogene

3、s Oncogenes）：）：指指细胞内控制细胞生细胞内控制细胞生长、增殖和分化的基因，当它的结构异常或表达长、增殖和分化的基因，当它的结构异常或表达异常时，可以引起细胞恶性转化。异常时，可以引起细胞恶性转化。一般一般是指编码是指编码生长生长因子、生长因子受体、细胞内因子、生长因子受体、细胞内生长信息传递分子，以及与生长分裂有关的转录生长信息传递分子，以及与生长分裂有关的转录因子等的基因。因子等的基因。癌基因的分类癌基因的分类病毒癌基因（病毒癌基因（virus oncogenesvirus oncogenes，v-onc.v-onc.） ：是：是一类存在于肿瘤病毒（大多数是逆转录病毒）中一类存

4、在于肿瘤病毒（大多数是逆转录病毒）中的、能使靶细胞发生恶性转化的基因。如的、能使靶细胞发生恶性转化的基因。如v-v-srcsrc等等。细胞癌基因（细胞癌基因（cellular-oncogene, c-onc cellular-oncogene, c-onc ）又）又称原癌基因（称原癌基因（ Proto-oncogenes Proto-oncogenes ） ：与病毒癌与病毒癌基因具有同源性，存在于正常组织细胞基因组基因具有同源性，存在于正常组织细胞基因组中中的静止或非活化状态的癌基因。如的静止或非活化状态的癌基因。如 c- c-mycmyc、c-c-rasras、c-c-srcsrc等。等。一

5、、病毒癌基因一、病毒癌基因(virus oncogenes)(virus oncogenes)Rous Peyton ：The 1966 Nobel Prize in Physiology or MedicineRous 肉瘤病毒肉瘤病毒（RSV）鸡肉瘤病毒（鸡肉瘤病毒（RSVRSV）基因组结构图）基因组结构图 长末端长末端重复序列重复序列正常的病毒基因正常的病毒基因癌基因癌基因 调节和调节和 启动转启动转录录产生病产生病毒核心毒核心蛋白蛋白产生逆转产生逆转录酶和整录酶和整合酶合酶 gag LTR pol env src LTR产生病产生病毒外膜毒外膜蛋白蛋白产生酪产生酪氨酸激氨酸激 酶酶再感

6、染再感染宿主细胞宿主细胞携带癌基因携带癌基因的病毒颗粒的病毒颗粒宿主细胞宿主细胞逆转录逆转录复制复制整合整合转录转录病毒病毒RNARNA-DNA前病毒前病毒DNA细胞基因组细胞基因组 DNA病毒病毒RNA-癌基因癌基因RNA病病毒颗粒毒颗粒癌变癌变二、细胞癌基因二、细胞癌基因 存在于正常细胞中，具有促进正常细胞生长，增殖，分化和发育等生理功能，为了与被激活后能使细胞恶性转化的癌基因区分开来，而将正常细胞内未激活的癌基因称为原癌基因。（一）病毒癌基因与细胞癌基因的比较（一）病毒癌基因与细胞癌基因的比较病毒癌基因在两端通常有序列的丢失；病毒癌基因在两端通常有序列的丢失；病毒癌基因无内含子，细胞癌基

7、因通常有内含子病毒癌基因无内含子，细胞癌基因通常有内含子或插入序列或插入序列; ;病毒癌基因常会出现碱基取代或碱基缺失；病毒癌基因常会出现碱基取代或碱基缺失；病毒癌基因与同源的细胞癌基因在外显子序列有病毒癌基因与同源的细胞癌基因在外显子序列有一定程度的差异；一定程度的差异；病毒癌基因表达的蛋白质往往有较强的细胞转化病毒癌基因表达的蛋白质往往有较强的细胞转化活性。活性。细胞癌基因的特点细胞癌基因的特点普遍性：广泛存在于生物界中；普遍性：广泛存在于生物界中；保守性：在进化过程中，基因序列呈高度同源性；保守性：在进化过程中，基因序列呈高度同源性；重要性：表达产物精密调控细胞增殖、分化和凋亡；重要性：

8、表达产物精密调控细胞增殖、分化和凋亡；危害性：表达产物结构和数量上的变化，可致细胞癌变或危害性：表达产物结构和数量上的变化，可致细胞癌变或肿瘤生成。肿瘤生成。 c-oncc-onc在正常细胞中表达水平很低，也不具有使在正常细胞中表达水平很低，也不具有使靶细胞恶性转化的功能，当其受到某些因素的作用而靶细胞恶性转化的功能，当其受到某些因素的作用而“活化活化”或过度表达时，才会引起细胞的恶性转化。或过度表达时，才会引起细胞的恶性转化。（二）细胞癌基因的功能（二）细胞癌基因的功能1.1.参与细胞生长的调节：如参与细胞生长的调节：如AP-1AP-1（Jun/FosJun/Fos二聚体），受二聚体），受到

9、生长因子转导的信号而活化，小到生长因子转导的信号而活化，小G G蛋白（蛋白（rasras表达产表达产物，转导细胞生长及增殖）、酪氨酸蛋白激酶（物，转导细胞生长及增殖）、酪氨酸蛋白激酶（srcsrc家家族的基因产物，生长因子受体）。族的基因产物，生长因子受体）。2.2.与某些细胞分化有关：如与某些细胞分化有关：如c-c-srcsrc是在神经元分化过程中是在神经元分化过程中起作用，与增殖无关。起作用，与增殖无关。 癌基因分类癌基因分类按癌基因家族分类按癌基因家族分类按功能分类按功能分类 家家 族族 成成 员员 产物作用产物作用 产物定位产物定位src家族：家族： src、abl、fgr、fes、

10、TPK活性活性 膜内侧或跨膜膜内侧或跨膜 yes、fps、 lck、kek、 fym、lyn、tklras家族：家族： H-ras、K-ras、N-ras 小小G蛋白，蛋白， 膜内侧膜内侧 myc家族：家族：c-myc、N-myc、L-myc 核内核内DNA 核内核内 结合蛋白结合蛋白jun、 fos 转录因子（转录因子（AP-1） 核内核内 sis家族：家族： 仅仅sis 类似类似PDGF，能刺激能刺激 胞外胞外 间叶组织的细胞分裂繁殖。间叶组织的细胞分裂繁殖。 myb家族：家族：myb、myb-ets 转录因子转录因子 核内核内 按家族体系分类按家族体系分类按功能的分类按功能的分类 类类

11、别别 名名 称称 定定 位位 生物学功能生物学功能生长因子生长因子 c-sis 分泌到胞外分泌到胞外 血小板源生长因子血小板源生长因子生长因子受体生长因子受体 c-erb B 细胞膜细胞膜 表皮生长因子受体表皮生长因子受体 c-fms 细胞膜细胞膜 集落刺激因子集落刺激因子-1受体受体 c-trk 细胞膜细胞膜 神经生长因子受体神经生长因子受体胞内传递蛋白胞内传递蛋白 c-src、c-abl 细胞质细胞质 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶 c-raf、c-mos 细胞质细胞质 Ser/Thr蛋白激酶蛋白激酶 c-ras 细胞膜细胞膜 GTP/GDP结合蛋白结合蛋白转录调节因子转录调节因子 c-my

12、c 细胞核内细胞核内 DNA结合蛋白结合蛋白 c-jun、c-fos 细胞核内细胞核内 转录因子（转录因子（AP-1） c-erb A 细胞核内细胞核内 甾体激素受体类蛋白甾体激素受体类蛋白（三）细胞癌基因活化（三）细胞癌基因活化原癌基因的活化：原癌基因的活化：从正常的原癌基因转变为具有使细从正常的原癌基因转变为具有使细胞转化功能的癌基因的过程。胞转化功能的癌基因的过程。激活因素激活因素：在某些条件下，如病毒感染、化学致癌物：在某些条件下，如病毒感染、化学致癌物或电离辐射等，癌基因可被相继激活而异常表达，致或电离辐射等，癌基因可被相继激活而异常表达，致细胞恶变以及肿瘤生成。不同的原癌基因在不同

13、情况细胞恶变以及肿瘤生成。不同的原癌基因在不同情况下，可通过不同的途径被激活，成为下，可通过不同的途径被激活，成为“活化癌基因活化癌基因”。癌基因活化后的结果：癌基因活化后的结果： 1. 1. 表达时机改变表达时机改变 2. 2. 过量表达过量表达 3. 3. 产物异常产物异常原癌基因恶性激活的机制原癌基因恶性激活的机制（一）获得启动子与增强子（一）获得启动子与增强子（二）基因易位（二）基因易位(gene translocation)(gene translocation)或重排或重排（三）细胞癌基因扩增（三）细胞癌基因扩增(amplication)(amplication)（四）点突变（四）

14、点突变(point mutation)(point mutation)（五）原癌基因甲基化程度降低而激活（五）原癌基因甲基化程度降低而激活 ( (六六) )癌基因的协同作用癌基因的协同作用（一）获得启动子与增强子（一）获得启动子与增强子鸡（禽）白细胞增生病毒鸡（禽）白细胞增生病毒（avian leucosis virus，ALV）逆转录病毒逆转录病毒正常宿主细胞正常宿主细胞病毒病毒DNA的的LTR被整合到被整合到宿主细胞宿主细胞c-myc癌基因附近癌基因附近成为其启动子和增强子成为其启动子和增强子c-myc癌基因表达为正常的癌基因表达为正常的30-100倍倍 细胞癌基因不但由于细胞癌基因不但由

15、于逆转录病毒基因组的启动子逆转录病毒基因组的启动子插入原癌基因的附近而被激插入原癌基因的附近而被激活，甚至还会因获得正常细活，甚至还会因获得正常细胞的强启动子而活化。胞的强启动子而活化。如如ALVALV引起的淋巴瘤细引起的淋巴瘤细胞中，胞中，c-c-mycmyc的表达增的表达增加上百倍，导致鸡加上百倍，导致鸡B B细细胞淋巴瘤。胞淋巴瘤。（二）基因重排或染色体易位（二）基因重排或染色体易位 染色体基因的易位和重排，可使原癌基因移至染色体基因的易位和重排，可使原癌基因移至某些强启动子或增强子附近而被活化，表达增强，某些强启动子或增强子附近而被活化，表达增强，致使肿瘤生成。致使肿瘤生成。 慢性粒细

16、胞白血病的慢性粒细胞白血病的PhiladelphiaPhiladelphia染色体为染色体为 t t（9 9：2222），使），使c-c-ablabl从从9 9号染色体易位到号染色体易位到2222号染色体上的号染色体上的bcrbcr基因旁，组成融合基因，表达基因旁，组成融合基因，表达bcr-ablbcr-abl融合蛋白，融合蛋白，该产物有较高的蛋白酪氨酸激酶活性。该产物有较高的蛋白酪氨酸激酶活性。q349535322q11.2ablder 9Phabl9q3422q11.222q11.29q34Der (22)DNA RNA Protein 人人BurkittBurkitt淋巴瘤中，位于淋巴瘤

17、中，位于8 8号染色体上的号染色体上的c-c-mycmyc移到移到1414染染色体免疫球蛋白重链（色体免疫球蛋白重链（IgHIgH）基因的调节区附近，与此区活）基因的调节区附近，与此区活性很强的增强子连接而受到活化性很强的增强子连接而受到活化c-myc被免疫球蛋白增强子所激活被免疫球蛋白增强子所激活免疫球蛋白基因免疫球蛋白基因染色体染色体14染色体染色体8c-myc不表达不表达c-myc基因基因Ec-myc高表达高表达易位易位E伯基特淋巴瘤细胞的染色体易位伯基特淋巴瘤细胞的染色体易位t t（8 8：1414），），致使致使c-c-mycmyc激活激活 （三）（三）原癌基因的拷贝数增加原癌基因的

18、拷贝数增加 即即细胞癌基因扩增细胞癌基因扩增。染色体的一部分过度复。染色体的一部分过度复制，成为多拷贝基因。制，成为多拷贝基因。如：如： 乳腺癌乳腺癌 erberb B-2 B-2基因基因 神经母细胞瘤神经母细胞瘤 N- N-mycmyc基因，扩增与疾病基因，扩增与疾病进展或临床阶段相关。进展或临床阶段相关。 小细胞肺癌小细胞肺癌 mycmyc家族基因家族基因（四）点突变（四）点突变 在辐射和（或）致癌物作用下，细胞原癌基在辐射和（或）致癌物作用下，细胞原癌基因发生点突变，可能造成其表达产物中氨基酸因发生点突变，可能造成其表达产物中氨基酸组成或结构改变，导致活化，至使肿瘤生成。组成或结构改变，

19、导致活化，至使肿瘤生成。 如：如：19821982年，美国年，美国 3 3 家研究机构（麻省家研究机构（麻省理工大学、国立癌症研究所和哥伦比亚大学）理工大学、国立癌症研究所和哥伦比亚大学）几乎同时发表实验结果：人膀胱癌细胞株几乎同时发表实验结果：人膀胱癌细胞株EJEJ的的恶性转化是由于其原癌基因恶性转化是由于其原癌基因 c-H- c-H-rasras 发生点发生点突变，导致突变，导致RasRas与与GTPGTP的结合不易分解而持续激的结合不易分解而持续激活。活。 H- H-rasras 正常细胞正常细胞 G GGGC (12Gly)C (12Gly) 肿瘤细胞肿瘤细胞 G GT TC (12V

20、al)C (12Val)（五）原癌基因甲基化程度降低（五）原癌基因甲基化程度降低 （基因抑制消除）（基因抑制消除） DNADNA分子甲基化有稳定双螺旋结构，阻抑转录的作用。分子甲基化有稳定双螺旋结构，阻抑转录的作用。 如结肠腺癌和小细胞肺癌中，如结肠腺癌和小细胞肺癌中，c-c-rasras基因比邻近正常基因比邻近正常组织中的甲基化程度明显降低，导致原癌基因激活。组织中的甲基化程度明显降低，导致原癌基因激活。( (六六) )癌基因的协同作用癌基因的协同作用 实验证明，用实验证明，用rasras或或mycmyc同时转染细胞，可使细胞长期增同时转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞殖，但不能

21、转化成癌细胞 ，在裸鼠体内也不能形成肿瘤，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用但用ras+mycras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。 说明：致癌至少需要说明：致癌至少需要2 2种或以上的种或以上的onconc协同作用，协同作用，2 2种种onconc在在2 2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc onc 达几十种之多，达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。抑癌基因的基

22、本概念抑癌基因的基本概念抑癌基因作用机制抑癌基因作用机制*RbRb基因基因“控制细胞周期的控制细胞周期的 重要基因重要基因”*p53p53基因基因“基因组的卫士基因组的卫士”一、抑癌基因的基本概念一、抑癌基因的基本概念概念：概念：是指存在于正常细胞内的一类可抑制细胞过度生是指存在于正常细胞内的一类可抑制细胞过度生长、增殖的基因，具有潜在抑癌作用，当一对等位基长、增殖的基因，具有潜在抑癌作用，当一对等位基因都明确失去功能时可导致肿瘤的形成。因都明确失去功能时可导致肿瘤的形成。抑癌基因表达产物：主要包括跨膜受体，胞质调节因子抑癌基因表达产物：主要包括跨膜受体，胞质调节因子，结构蛋白，转录因子，转录

23、调节因子，细胞周期因，结构蛋白，转录因子，转录调节因子，细胞周期因子，子，DNADNA损伤修复因子等损伤修复因子等发现：发现：19861986年，美国加州大学的年，美国加州大学的GeiserGeiser等用正常细胞与等用正常细胞与肿瘤细胞杂交实验发现并提出抑癌基因。肿瘤细胞杂交实验发现并提出抑癌基因。细胞杂交试验细胞杂交试验正常细胞正常细胞肿瘤细胞肿瘤细胞非肿瘤型杂交细胞非肿瘤型杂交细胞杂交融合杂交融合肿瘤细胞肿瘤细胞1 1肿瘤细胞肿瘤细胞2 2杂交融合杂交融合非肿瘤型杂交细胞非肿瘤型杂交细胞正常细胞正常细胞失去某些基因失去某些基因肿瘤细胞肿瘤细胞确定抑癌基因的条件确定抑癌基因的条件在某些特定

24、恶性肿瘤的相应正常组织中有正在某些特定恶性肿瘤的相应正常组织中有正常表达；常表达；在恶性肿瘤细胞中发生变异或缺失，如点突在恶性肿瘤细胞中发生变异或缺失，如点突变、变、DNADNA片段或全基因的缺失等；片段或全基因的缺失等；将此基因导入恶性肿瘤细胞中能部分或完全将此基因导入恶性肿瘤细胞中能部分或完全抑制其恶性表型。抑制其恶性表型。抑癌基因的功能抑癌基因的功能1.1. 编码转录因子，参与细胞周期的调节。编码转录因子，参与细胞周期的调节。 如如RbRb、P53P53、WT1WT1（WilmsWilms瘤）。瘤）。2.2.参与参与DNADNA损伤修复后的复制，保证损伤修复后的复制，保证DNADNA遗传

25、的稳定性。当遗传的稳定性。当损伤严重时诱发细胞调亡。如损伤严重时诱发细胞调亡。如P53P53。3. 3. 与细胞间的黏连有关。如与细胞间的黏连有关。如直肠癌缺失( (DCCDCC) )基因 。4. 4. 连接细胞与细胞骨架，维持细胞的形态，防止细胞的异连接细胞与细胞骨架，维持细胞的形态，防止细胞的异常生长。如常生长。如神经纤维瘤 （neurofibromatosisneurofibromatosis，NF2NF2） 基因 。5. GTP5. GTP酶的活化因子，通过失活癌基因蛋白（酶的活化因子，通过失活癌基因蛋白（RasRas）而发挥）而发挥抑癌效应。如抑癌效应。如NF-1NF-1。 常见的抑

26、癌基因有常见的抑癌基因有RbRb基因，基因，p53p53基因，基因，p16p16基因等。基因等。 其中，其中，RbRb基因编码基因编码P105P105RbRb转录因子，转录因子，p53p53基因编码基因编码P53P53转录因子，转录因子，p16p16基因编码一种基因编码一种P16P16蛋白。蛋白。常见的抑癌基因常见的抑癌基因常见的抑癌基因常见的抑癌基因 基基 因因 定定 位位 相关肿瘤相关肿瘤 作作 用用跨膜受体类：跨膜受体类： DCC 18q21 结直肠癌结直肠癌 编码表面糖蛋白（细胞粘附分子）编码表面糖蛋白（细胞粘附分子） PTCH 9q22.3 HEDGEHOG受体受体胞质调节因子或结构

27、蛋白：胞质调节因子或结构蛋白： APC 5p21 结直肠癌结直肠癌 可能编码可能编码G蛋白蛋白 NF1 7q12.2 神经纤维瘤神经纤维瘤 GTP酶激活剂酶激活剂 NF2 22q 神经鞘膜瘤、脑膜瘤神经鞘膜瘤、脑膜瘤 连接膜与细胞骨架连接膜与细胞骨架转录因子和转录调节因子：转录因子和转录调节因子： P53 17P 多种肿瘤多种肿瘤 编码编码P53蛋白（转录因子）蛋白（转录因子） Rb 13q14 视网膜母细胞瘤、骨视网膜母细胞瘤、骨 编码编码P105Rb1蛋白（转录因子）蛋白（转录因子） 肉瘤、肺癌、乳癌肉瘤、肺癌、乳癌 DPC4 18q21.1 胰腺癌胰腺癌 TGF- 调节的调节的MAD相关

28、蛋白相关蛋白 MADR2 18q21 结直肠癌结直肠癌 TGF- 调节的调节的MAD相关蛋白相关蛋白 VHL 3P 小细胞肺癌、宫颈瘤小细胞肺癌、宫颈瘤 转录调节蛋白转录调节蛋白 WT1 11P13 肾母细胞瘤肾母细胞瘤 编码锌指蛋白（转录因子）编码锌指蛋白（转录因子）细胞周期因子：细胞周期因子： P16 9p21 黑色素瘤黑色素瘤 编码编码P16蛋白，蛋白，CDK 4, 6抑制剂抑制剂 P15 9p21 交质母细胞瘤交质母细胞瘤 编码编码P15蛋白，蛋白，CDK 4, 6抑制剂抑制剂 P21 6q21 前列腺癌前列腺癌 编码编码P21蛋白，蛋白，CDK 2, 3, 4, 6抑制剂抑制剂 （一

29、）（一）RbRb基因 (Retinoblastoma gene) (Retinoblastoma gene) “ “控制细胞周期的重要基因控制细胞周期的重要基因”RbRb是成视网膜母细胞瘤基因，为一种肿瘤抑制基因。在许多不同的肿瘤中处于突变状态，首次报导是它在眼部恶性肿瘤发生。这种病通常发生在幼儿中。RbRb基因的蛋白质产物是一种转录因子，可控制驱使细胞进入分裂过程的重要基因表达。RbRb基因即是世界上第一个被克隆和完成全序列测定的抑癌基因。retinoblastoma 基因结构基因结构： RbRb基因转录产物约基因转录产物约4.7kb4.7kb，表达产物为，表达产物为928928个氨基酸组成

30、的蛋白质，分子量约个氨基酸组成的蛋白质，分子量约105kDa105kDa，称为，称为P105-RbP105-Rb。RbRb蛋白分布于核内，是一类蛋白分布于核内，是一类DNADNA结合蛋白。结合蛋白。RbRb基因的表达产物为基因的表达产物为P105P105RbRb，在细胞内存在低磷酸化型，在细胞内存在低磷酸化型（活性型）和高磷酸化型（非活性型）两种类型。（活性型）和高磷酸化型（非活性型）两种类型。 不同类型的不同类型的P105P105RbRb对转录因子对转录因子E2FE2F有不同的亲和力。有不同的亲和力。 RbRb蛋白的磷酸化蛋白的磷酸化/ /去磷酸化是其调节细胞生长分化的去磷酸化是其调节细胞生

31、长分化的主要形式。主要形式。 非非/ /低磷酸化的低磷酸化的RbRb具有抑制细胞增殖的活性，是具有抑制细胞增殖的活性，是RbRb的活的活性形式。性形式。 在细胞周期的在细胞周期的G G。,G1,G1期，它表现为低磷酸化，在期，它表现为低磷酸化，在S S、M M期则处于磷酸化状态。期则处于磷酸化状态。 pRb105 pRb105活性调节：活性调节：高磷酸化无活性型和非高磷酸化无活性型和非/ /低磷酸化活低磷酸化活性型，由性型，由Cyclin-CDKCyclin-CDK来调节。来调节。 pRb105 pRb105功能：功能：参与调节参与调节E2FE2F等多种转录因子来控制细胞等多种转录因子来控制细

32、胞周期，影响细胞增殖和分化。周期，影响细胞增殖和分化。（一）视网膜母细胞瘤基因（一）视网膜母细胞瘤基因（Rb基因）基因）作用机制作用机制G0 G1期期Rb蛋白蛋白E-2FS期期E-2FDNAmRNADNARb蛋白蛋白c-mycRb基因失活后，其表达产物不能与基因失活后，其表达产物不能与E2F形成复合物，形成复合物，E2F处于持续激活状态，导致处于持续激活状态，导致细胞增殖。细胞增殖。（二）（二） p53 p53基因基因 “ “基因组的卫士基因组的卫士”1. p531. p53基因的发现基因的发现 曾错误把曾错误把P53P53基因定为癌基因基因定为癌基因-因当初从肿瘤细胞因当初从肿瘤细胞分离得到

33、的分离得到的P53P53基因如同基因如同mycmyc基因一样，能和基因一样，能和rasras基因协同基因协同转化胚胎成纤维细胞，又依据癌基因为细胞显性表型的转化胚胎成纤维细胞，又依据癌基因为细胞显性表型的原则而被定为癌基因，后发现实为其突变型。原则而被定为癌基因，后发现实为其突变型。 1989 1989年，才确认为年，才确认为“抑癌基因抑癌基因”。p53p53基因与人类基因与人类50%50%的肿瘤有关。的肿瘤有关。P53P53基因突变型在血液系统肿瘤、膀胱基因突变型在血液系统肿瘤、膀胱癌、肝癌、肺癌、结肠癌以及口腔癌等的细胞中发现。癌、肝癌、肺癌、结肠癌以及口腔癌等的细胞中发现。基因：位于基因

34、：位于17p13.117p13.1，20kb20kb，1111外显子，外显子，mRNAmRNA：2.5kb2.5kb，编码编码393393氨基酸残基，分子量为氨基酸残基，分子量为5353kDakDa的多肽链。的多肽链。2. p53的结构的结构 P53P53蛋白可分为三个结构域：蛋白可分为三个结构域：N N端的酸性区、中段疏水端的酸性区、中段疏水核心区与核心区与CC端的碱性区，分子中有一端的碱性区，分子中有一核定位信号核定位信号，所，所以它一般都位于核内。以它一般都位于核内。酸性区核心区碱性区P53蛋白蛋白 P53P53蛋白可与特异的蛋白可与特异的DNADNA片段结合，其酸性区域具有片段结合，其

35、酸性区域具有许多转录因子的共同特征，并与寡聚体的形成有关。许多转录因子的共同特征，并与寡聚体的形成有关。 P53P53蛋白能以四聚体的形式与蛋白能以四聚体的形式与DNADNA结合，调节其它基结合，调节其它基因的表达。因的表达。 P53P53蛋白的生物学功能较为复杂，目前已知的功能有蛋白的生物学功能较为复杂，目前已知的功能有： 转录调节及抑制细胞生长的作用：转录调节及抑制细胞生长的作用：P53P53蛋白促进蛋白促进WAF1/CIP1WAF1/CIP1基因表达产生一种基因表达产生一种分子量为分子量为21kD21kD的蛋白质（的蛋白质（p21p21WAF1/CIP1WAF1/CIP1），），诱导细胞

36、生长停滞于诱导细胞生长停滞于G1G1期。期。 抑制抑制DNADNA复制：复制：P53P53蛋白可与复制蛋白蛋白可与复制蛋白A(RPA) A(RPA) 结合，而结合，而RPARPA与解链状态的与解链状态的DNADNA单链的结合可能是单链的结合可能是DNADNA复复制的起始步骤。制的起始步骤。P53P53蛋白与蛋白与RPARPA结合后可抑制结合后可抑制RPARPA与单链与单链DNADNA的结合，从而抑制了的结合，从而抑制了RPARPA与与DNADNA复制起始点的复制起始点的结合，阻止细胞进入结合，阻止细胞进入S S期。期。P53P53蛋白还可通过抑制解链酶的活性，以抑制蛋白还可通过抑制解链酶的活性

37、，以抑制DNADNA复制。复制。 参与程序性细胞凋亡：参与程序性细胞凋亡：P53 P53 蛋白使损伤细胞停留在蛋白使损伤细胞停留在G1G1期，以便使期，以便使DNADNA损伤修复后再进入细胞周期。若损伤损伤修复后再进入细胞周期。若损伤不能修复，则启动细胞进入程序性凋亡（细不能修复，则启动细胞进入程序性凋亡（细胞自杀）。胞自杀）。 P53P53蛋白的作用机制（演示）蛋白的作用机制（演示）P53蛋白蛋白解链酶解链酶复制因子复制因子A AP21蛋白蛋白细胞停滞于细胞停滞于G G1 1期期细胞自杀细胞自杀 DNA损伤损伤P21基因基因P53蛋白蛋白抑抑 制制P53蛋白蛋白成功修复成功修复修复失败修复失

38、败二、癌基因激活与肿瘤的发生二、癌基因激活与肿瘤的发生肿瘤发生学说：肿瘤发生学说：多阶段假说多阶段假说 正常细胞中含有多种原癌基因，当受到某正常细胞中含有多种原癌基因，当受到某些理化因素，生物因素等致癌因子作用后，经些理化因素，生物因素等致癌因子作用后，经过启动阶段（过启动阶段（initiating stageinitiating stage）、促癌阶段）、促癌阶段（promoting stagepromoting stage）、演进阶段（）、演进阶段（progressing stageprogressing stage）最终转变成癌细胞。）最终转变成癌细胞。多阶段假说多阶段假说1.1.启动阶

39、段启动阶段(Initiating Stage)(Initiating Stage)：细胞受癌性：细胞受癌性启动因子作用，启动因子作用，DNADNA发生改变，成为癌前细发生改变，成为癌前细胞，但表型正常。胞，但表型正常。 各种干细胞及处于分裂增殖中的细胞对各种干细胞及处于分裂增殖中的细胞对启动因子更敏感。启动因子更敏感。2.2.促癌阶段促癌阶段(Promoting Stage)(Promoting Stage)：在启动因子：在启动因子和促癌因子的协同作用下，细胞出现恶性。和促癌因子的协同作用下，细胞出现恶性。启动因子：低剂量，一次接触，本身有致启动因子：低剂量，一次接触，本身有致癌性；癌性；促癌

40、因子：需启动因子作用的基础，本身促癌因子：需启动因子作用的基础，本身无致癌性，多次反复作用。无致癌性，多次反复作用。3. 3. 演进阶段演进阶段(Progressing Stage)(Progressing Stage)：为细胞：为细胞恶变的巩固阶段。已经发生恶变的细胞中恶变的巩固阶段。已经发生恶变的细胞中, ,少数细胞自主分裂增殖，形成新的小病灶少数细胞自主分裂增殖，形成新的小病灶，成为进一步浸润、转移的基础。，成为进一步浸润、转移的基础。二、癌基因激活与肿瘤的发生二、癌基因激活与肿瘤的发生rasras基因变异与肿瘤发生：基因变异与肿瘤发生：P21P21与与GTPGTP持续结合，促进细胞持续

41、结合，促进细胞生长作用；生长作用；mycmyc基因变异与肿瘤发生：基因变异与肿瘤发生：t t（8 8；1414）使）使mycmyc基因与免疫球基因与免疫球蛋白重链基因融合而导致高表达；蛋白重链基因融合而导致高表达；neuneu基因变异与肿瘤发生：点突变使其获得转化活性，常基因变异与肿瘤发生：点突变使其获得转化活性，常作为治癌药物的靶点；作为治癌药物的靶点； bcl2bcl2基因变异与肿瘤发生：基因变异与肿瘤发生：t t（1414；1818）使）使bcl2bcl2基因高表基因高表达，导致细胞程序化死亡失效；达，导致细胞程序化死亡失效；mdm2mdm2基因变异与肿瘤发生：高表达可使抑癌基因如基因变

42、异与肿瘤发生：高表达可使抑癌基因如P53P53，RBRB失活，引发恶性肿瘤。失活，引发恶性肿瘤。三抑癌基因失活与肿瘤发生三抑癌基因失活与肿瘤发生1.Rb1.Rb基因：功能失活基因：功能失活负调控作用丧失负调控作用丧失细胞生长失控细胞生长失控肿瘤发生肿瘤发生调节形式：磷酸化和脱磷酸调节形式：磷酸化和脱磷酸突变形式：主要缺失和碱基突变突变形式：主要缺失和碱基突变2.p532.p53基因：防止受损细胞进入细胞周期基因：防止受损细胞进入细胞周期调节形式：调节形式：G1/G2G1/G2期检测点期检测点突变形式：点突变，缺失，移码，重排突变形式：点突变，缺失，移码，重排四、肿瘤发生是多因素、多基因和多阶段

43、相互协四、肿瘤发生是多因素、多基因和多阶段相互协调作用的癌变过程调作用的癌变过程 多种遗传缺陷：点突变、易位、基因重排、移码突变、缺失多种遗传缺陷：点突变、易位、基因重排、移码突变、缺失突变和插入突变等突变和插入突变等 癌基因产物之间协同：核内癌基因产物与胞浆癌基因产物发癌基因产物之间协同：核内癌基因产物与胞浆癌基因产物发生协调作用（前者使细胞永生，后者改变细胞形态，降低对生协调作用（前者使细胞永生，后者改变细胞形态，降低对生长因子和贴壁的要求）生长因子和贴壁的要求） ，如，如MycMyc与与RasRas协同致癌协同致癌 癌基因与抑癌基因以及其它相关基因之间的协调癌基因与抑癌基因以及其它相关基

44、因之间的协调 细胞的癌变是多步骤，多重打击的复杂过程。在肿瘤发细胞的癌变是多步骤，多重打击的复杂过程。在肿瘤发生发展的各个阶段，至少需要两个或两个以上的不同的癌相生发展的各个阶段，至少需要两个或两个以上的不同的癌相关基因异常激活或失活，才有可能引起癌变。关基因异常激活或失活，才有可能引起癌变。 癌基因的激活与抑癌基因的失活协同致癌。癌基因的激活与抑癌基因的失活协同致癌。正常上皮正常上皮过渡增生上皮过渡增生上皮早期腺瘤早期腺瘤中期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤晚期腺瘤腺瘤腺瘤转移癌转移癌FAP、MCC 基因突变基因突变或缺失或缺失DNA低甲基化低甲基化k-ras 基因突变基因突变dcc 基因突变基因突变p53 基因突变基因突变nm 基因突变等基因突变等结肠直肠癌发结肠直肠癌发生发展过程中生发展过程中多种基因改变多种基因改变思考题思考题1.1.名词解释名词解释：癌基因、抑癌基因、病毒癌基因、细胞癌：癌基因、抑癌基因、病毒癌基因、细胞癌基因基因2.2.病毒癌基因与细胞癌基因有什么不同？病毒癌基因与细胞癌基因有什么不同？3.3.试述原癌基因激活的机制。试述原癌基因激活的机制。