分子生物讲义：第六章 癌基因与抑癌基因.ppt

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1、癌基因与抑癌基因n癌基因（oncogene）一般可定义为某种基因，它的异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。一、癌基因的发现n早在本世纪初，Rockefeller研究所的Rous医生将鸡肉瘤组织匀浆后的无细胞滤液皮下注射于正常鸡，发现可以引起肿瘤。五十年代才重新发现原来致瘤的因素是病毒，并以Rous医生的名字命名为罗氏肉瘤病毒（Rous Sarcoma Virus,RSV）。1975年，Bishop从RSV中分离到第一个病毒癌基因src，该基因编码分子量为60kDa的磷蛋白质，以pp60src表示。n1976年Stehelin以实验证明正常鸡成纤维细胞基因组中存在有与病毒癌基因s

2、rc的同源序列。此后陆续发现许多禽类和鼠类病毒部基因也有类似情况，即宿主细胞基因组中含有病毒癌基因的同源序列，称之为细胞癌基因（c-oncogene,c-onc）。n病毒癌基因（virus-oncogene）:存在于致癌病毒中的基因，其异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。n细胞癌基因（cell-oncogene）:细胞基因组中存在有与病毒癌基因同源的序列，是细胞的正常基因，异常情况下被激活而导致细胞恶性转化。病毒癌基因和细胞癌基因区别n转录调控：病毒癌基因转录效率高；细胞癌基因转录效率低。n基因结构：病毒癌基因无内含子；细胞癌基因有内含子n表达产物：病毒癌基因表达蛋白常缺失C端

3、，转化功能加强。病毒癌基因和细胞癌基因结构n不难看出，v-onc原本不是病毒的基因，而是动物细胞正常基因的一个复本。当病毒在宿主细胞内复制时，由于DNA重组而将宿主细胞基因中带有v-onc的序列重组到病毒的基因组内。所以说c-onc是v-onc原型，又称为原癌基因（proto-oncogene）。细胞癌基因分类 n病毒癌基因对病毒本身无关紧要，却可使宿主细胞转化，引起肿瘤，而细胞癌基因对细胞的生长、分化和功能活动却是至关紧要的。正常的细胞癌基因并不致癌，只是当它们异常表达或其表达产物异常时才会导致细胞的恶性转化，迄今发现的细胞癌基因都是一些有十分重要的功能“看家基因”，一般按其功能分类。定位功

4、能癌基因，产物分泌蛋白生长因子sis PDGF链跨膜蛋白受体型酪氨酸激酶erb B,EGF受体 erb B2,EGF样受体(neu)fms,CSF-1受体膜结合蛋白G-蛋白 非受体型酪氨酸激酶ras p21ras src pp60src胞浆可溶性蛋白非受体型酪氨酸激酶 丝氨酸/苏氨酸激酶信号转导连接蛋白ab1 rafcrk,SH2/SH3调节蛋白vav,SH2调节蛋白胞核蛋白转录因子myc mybfosjunerb A,T3受体二、细胞癌基因的激活 n细胞癌基因的激活是指原本不致癌c-onc在特定的情况下转变成致癌性的。1、插入激活 n例如逆转录病毒MoSV感染鼠类成纤维细胞后，病毒基因组的L

5、TR整合到细胞癌基因c-mos邻近处，使c-mos处于LTR的强启动子和增强子作用之下而被激活，导致成纤维细胞转化为肉瘤细胞，又如禽类白细胞增生病毒ALV的E成分整合到鸡细胞基因组c-myc附近。可使c-myc激活。因此在基因治疗中使用逆转录病毒载体时必需考虑细胞癌基因的插入激活问题。2、突变激活 nras基因的表达产物Ras是一种小分子G蛋白，在信号转导中起重要作用，正常Ras的作用因其自身的GTP酶活性而受到严格控制，而突变了的Ras其GTP酶活性下降或丧失，失去了原有控制，致使增殖信号持续作用，细胞发生恶性转化.3、基因扩增 肿瘤扩增倍数早幼粒白血病细胞系HL6020小细胞肺癌细胞系5-

6、30原发神经母细胞瘤-级及神经母细胞瘤细胞系5-1000视网膜母细胞瘤10-200小细胞肺癌50小细胞肺癌10-20急粒AML5-10结肠癌细胞系10类表皮癌细胞系，原发胶质瘤30原发肺癌，结肠癌，膀胱癌，直肠癌4-20乳癌细胞系5-104、基因重排/染色体易位n典型的如伯基特淋巴瘤细胞的染色体易位t（8：14），致使c-myc激活.n已知B淋巴细胞中免疫球蛋白重链基因表达十分活跃，其启动子为强启动子，且在CH-VH之间还有增强子区，c-myc易位后与IG重链基因的调控区为邻，因而被激活。正常情况下，位于c-myc5端的两个启动子受到c-myc产物的反馈抑制，由此重排时5端序列有丢失，结果摆脱

7、了抑制而表达增强。c-myc8q24t(2:8)bcl-111q13t(11:14)B细胞淋巴瘤bcl-218q21t(14:18)tcl-211q13t(11:14)T细胞淋巴瘤c-abI9q34t(9:22)慢粒CMLbcr22q11phc-mos8q22t(8:21)急粒AMLc-myb6q22-24t(6:14)卵巢癌c-sis22q12t(11:22)Erwing网瘤blym1q32-ter缺失，HSR神经纤维瘤c-K-ras6q21断裂ANLL三 癌基因间的协同作用n不同的癌基因有不同的激活方式，一种癌基因也可有几种激活方式。n细胞转化实验证明，各种癌基因之间存在协同作用。n肿瘤的

8、发生是多步骤，多因素的，不同的癌基因作用于肿瘤发生的不同阶段。抑癌基因n抑癌基因或称抗癌基因（anti-oncogene）与肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)属同义词，是指某种基因当其受阻抑、失活、丢失、或其表达产物丧失功能可导致细胞恶性转化；反之，在实验条件下，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。抑癌基因的发现n早在六十年代，有人将癌细胞与同种正常双倍体成纤维细胞融合，所获杂种细胞的后代只要保留某些正常亲本染色体时就可表现为正常表型。然而，随着染色体的丢失又可重新出现恶变细胞。这一现象表明，正常染色体内可能存在某些抑制肿瘤发生的基因，它们的丢失、突变或失去功能，好可

9、使潜在的致癌因素如激活的癌基因发挥作用而致癌。已确定的几种抑癌基因基因染色体定位相关肿瘤基因产物及功能RB13q14RB、成骨肉瘤、胃癌、SCLC、乳癌、结肠癌p105，控制生长WT11p13WT、横纹肌肉瘤、肺癌、膀胱癌、乳癌、肝母细胞瘤WT-ZFP，负调控转录因子NF-117p12神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤、雪旺氏细胞瘤、神经纤维肉瘤GAP，拮抗p21rasBDCC18q21.3结肠瘤P192,细胞粘附分子p53817p13星状细胞瘤、胶质母细胞瘤、结肠癌、乳癌、成骨肉瘤、SCLC、胃癌、磷状细胞肺癌P53 控制生长erb A17q21ANLLT3受体，含锌指结构的转录因子抑癌基因的作用机制抑

10、癌基因的作用机制(一一)视网膜母细胞瘤基因视网膜母细胞瘤基因(Rb基因基因)nl Rb基因位于基因位于13q14,含含27个外显子个外显子,表达产物为表达产物为P105nl 非磷酸化的非磷酸化的P105为非活性型为非活性型,可抑可抑制增殖制增殖;而磷酸化的而磷酸化的P105为活性型可促为活性型可促进细胞增殖进细胞增殖nl Rb基因对肿瘤的抑制作用与转录因基因对肿瘤的抑制作用与转录因子子E-2F有关有关(非磷酸化的非磷酸化的P105通过结合通过结合E-2F而使其灭活而使其灭活)(二二)P53n 人人P53基因位于基因位于17p13,含含11个外显子个外显子,表表达产物为达产物为P53,是一核内磷酸化蛋白是一核内磷酸化蛋白n抑制细胞增殖抑制细胞增殖nl 促进DNA损伤修复：P53基因可监控基因基因可监控基因的完整性，的完整性，P53蛋白与受损蛋白与受损DNA部位结合，起部位结合，起特殊转录因子的作用，活化特殊转录因子的作用，活化GADD45GADD45基因转录基因转录修复DNA。nl 抑制细胞增殖：活化抑制细胞增殖：活化p21p21基因转录，基因转录，p21p21蛋白与蛋白与cyclinE/CDK2cyclinE/CDK2结合抑制其功能，使细结合抑制其功能，使细胞周期停滞。胞周期停滞。n l P53蛋白还可诱导细胞凋亡蛋白还可诱导细胞凋亡