Onkologiya-

B.P.Kopnin

Rus Cancer Research Center. Blokhin RAMS, Moscova

sursa RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. pRb - identificat pentru prima supresoare tumorale

3.2.1. Deschiderea genei Rb

Identificarea supresoare tumorale a început cu descoperirea genaRb inerente ale căror mutații provoacă dezvoltarea retinoblastom.V la începutul anilor 1970 Knudson, efectuarea de studii epidemiologice, a menționat că aproximativ 40% din retinoblastom are loc în mladencheskomvozraste (vârsta medie de 14 luni). Mai mult decât atât, aceste tumori kakpravilo bilaterale (apar din retina ambii ochi) și chastomnozhestvennye (o medie de 3 tumori independent în pacient) .Dacă acești pacienți, ca urmare a vmeshatelstvaizlechivalis chirurgicale de la retinoblastom, multe dintre ele in tinerete vozrasterazvivalis osteosarcom, și la vârsta adultă - melanomul kozhi.Pri, în multe cazuri, există ereditar zabolevaniya.Knudson formulat ipoteza că, în cazul în care alela copii nasleduyutmutantny, numit mai târziu Rb, a doua mutație Am deja loc în retinoblastom, ceea ce duce la apariția unor opuholi.Eto eveniment destul de frecvente (care apar la aproximativ 95% rata de patsientovs de aproximativ trei per pacient) și, prin urmare, dezvoltarea predraspolozheniek a bolii este un mod dominant de moștenire. Knudsonpredpolozhil, de asemenea, că copiii care retinoblastomul voznikayutv mai târziu de vârstă (frecvența acestor tumori este mică - 1pentru 30000 persoane) nu a moșteni alela mutantă a genei Rb.Vmesto au două mutații independente apar odnomiz în retinoblastom, ceea ce duce la dezvoltarea tumorii. În consecință, potrivit ipotezei Knudson, primul grup de pacienți imeetsyaodna congenital și dobândit o mutație, în timp ce pacienții vtoroygruppy cu ambele mutații dobândite.

Deoarece pentru unele site-ul ereditar ștergere retinoblastom obnaruzhivalisnebolshie a brațului lung al cromozomului 13 (13q14), sa sugerat că gena "predispoziție la retinoblastom"(Rb), localizată în această regiune a genomului. Intr-adevar, folosind clonarea pozițională a genei a fost izolat, ambele allelyakotorogo inactivat în celulele atât ereditare și sporadicheskihretinoblastom. Astfel, în forme ereditare zabolevaniyavse celulele corpului au prezentat mutatii congenitale in aceasta gena. Astfel boala, a devenit clar că două mutații Knudson postulat, necesare pentru dezvoltarea retinoblastom apar în diferite allelyahodnogo aceeași genă Rb. Inactivarea genei Rb obnaruzhenane a fost numai in celulele retinoblastom, dar și în alte tumori, non-ereditare: practic toate sluchayahmelkokletochnogo cancer pulmonar, părți de cazuri (20-40%) de leucemie acută, osteosarcom, cancer al vezicii urinare, prostatei si alte Vosstanovlenieekspressii aceasta gena. în celulele cultivate in osteosarcoame retinoblastom in vitro a dus la inhibarea creșterii lor. Astfel, dovezi puternice ale existenței de gene a fost obținut mai întâi, din care inactivarea completă conduce la dezvoltarea de produse novoobrazovaniyi care pot suprima reproducerea neoplasticheskihkletok. Legile identificate gena Rb sub asocierea vchastnosti studiu cu forme ereditare de cancer și neobhodimostporazheniya ambele alele (afișare recesivă caracter mutație), au fost folosite drept criterii de căutare și Suprimarea tumorii identifikatsiidrugih.

In prezent, un progres considerabil în funcție de produs ponimaniinormalnoy Rb genă (pRb) în celulă și localizarea oharakterizovanytipy mutații ale genei Rb retinoblastom la malignitate andother, metode foarte eficiente propuse skriningamutatsy Rb la persoanele cu risc.

3.2.2. Funcția OEA în celulă și tulburările sale în carcinogeneza

pRb este fosfobelok c mol. masa 105kD, nucleul lokalizuyuschiysyav și se exprimă în majoritatea tipurilor de celule. El defosforilirovanv divizarea celulelor si in celule proliferante, nahodyaschihsyav de faza G1 timpurie a ciclului celular. In aceasta stare, pRb obrazuetkompleksy cu mai multe proteine, inclusiv proteine ​​care cauzeaza remodelirovaniehromatina (complexele histonodeacetilazei HDAC, SWI-SNF) și familia transkriptsionnymifaktorami de E2F, reglementează activitatea genei, produktykotoryh necesare pentru a începe și trecerea fazei S (ciclina E, ciclina A, dihidrofolat reductaza, timidin kinază, PCNA, DNA polimerazaa etc.). Transcrierea acestor gene este suprimat dacă asociate E2F skompleksami HDAC / pRb / SWI-SNF. Când PRB semnale mitogene în seredineG1 fază fosforilată pe specific de aminoacizi ostatkamtsiklinzavisimoy kinază ciclină D / Sdk4 (6), care provoacă otvyazyvanieot HDAC. pRb Complex / SWI-SN (fara HDAC) nu blochează sposobnostE2F trans-activa gena E cyclin dar transkriptsiyudrugih reprimă gene E2F-reglementate, în special cyclin A. Ca rezultat fazei G1 are loc tsiklinzavisimoykinazy activarea selectivă a ciclinei E / CDK2, care fosforileaza suplimentare pRbpo alte reziduuri de aminoacizi. Acest lucru determină vysvobozhdenietranskriptsionnogo complecși factor E2F de pRb / SWI-SNF și egoaktivatsiyu conducând la creșterea exprimării ciclinei A și drugihgenov ale căror produse sunt necesare pentru sinteza ADN-ului (fig. 1).

Fig. 1. pRb reglementează activitatea factorilor de transcripție semeystvaE2F și kinaze ciclin-dependente responsabile pentru intrarea și faza prodvizheniepo S a ciclului celular (explicații în text).

După faza de zaversheniyaS pRb devine stare defosforilată în activitatea E2F kotoromon și blochează intrarea în faza S următoare (pentru noile sale complexele mitogene initsiatsiineobhodim stimul de activare tsiklinD / Cdk4). Astfel, modularea activității E2F și gena reguliruemyhim, pRb joaca un rol cheie in controlul posledovatelnostisobyty furnizarea de celule G0 / G1 în tranziție de fază S și uspeshnoezavershenie acesteia. In plus fata de E2F PRB se leagă și modulează aktivnostryada alți factori de transcripție, dintre care sunt implicate în reglarea mai tkanespetsifichnyi anumită diferențiere programm.Tak, crește activitatea de transcripție a unor predstaviteleysemeystva bHLH (MyoD și colab.), Care stimulează mușchi differentsirovkui C / EBP de joc de familie rol-cheie în monocite-macrofage (NF-IL6) și adipotsitarnoy (C / EBP-b) diferențierea. Mai mult, pRb se leagă și reprimă transkriptsionnyefaktory care conține homeobox (Pax-3, Mhox, Chx10), determinarea soarta celulelor din rannemembrioneneze. Toate acestea au dat motive să creadă că fiziologicheskayafunktsiya principal pRb este determinancy unele terminalnyhdifferentsirovok, ceea ce impune oprirea ciclului celular (efectuat prin suprimarea funcției E2F) și inducerea ekspressiiryada proteine ​​specializate (aktivnostitkanespetsifichnyh realizate prin modificarea factorilor de transcripție). Mult gena chastmutatsy Rb găsit într-o varietate de tumori, cauza libodeletsiyu gene sau schimbare a cadrului de codare, sau prezhdevremennuyuterminatsiyu sau tulburări splicing. Toate acestea conduc la pierderea completa Ilik de exprimare a produsului proteic, sau ekspressiinepolnotsennyh si proteine ​​instabile pRb. In unele cazuri nablyudayutsyamissens cauzatoare de mutatie înlocuirea unuia dintre mutațiile de aminoacizi afectează domeniul ostatkov.Takie responsabil pentru legarea la proteinele celulare pRb cryadom si oncoproteins virale - T-SV40, E1A adenovirusovi E7 HPV. Aparent disfuncția acestui domeniu particular, mutațiile vyzyvaemoelibo sau legarea sa la oncoproteins virale, yavlyaetsyakritichnym pentru a suprima activitatea supresoare a pRb. Când mutatsiyahoboih alele ale genei Rb cauzează lipsa de celule de expresie a proteinei pRbili o formă inactivă funcțional, transkriptsionnyyfaktor E2F stocate permanent în stare activată. Aceasta este, în primul rând, reduce dependența de reproducere pe celule rostovyhfaktorov, și în al doilea rând, anulează reglarea negativă a semnalelor de inhibare a creșterii celulei proliferatsiipri. În plus, pierderea funcției de pRb diferențierii celulelor narushaetprotsessy. Toate acestea crește în mod dramatic veroyatnostpoyavleniya în mod constant proliferează clone de celule în care budutnakaplivatsya și alte mutații oncogene duc la zlokachestvennoytransformatsii. În același timp, rămâne neclar de ce în vrozhdennoyinaktivatsii una dintre alelele genei Rb in toate celulele organizmau pacient la o vârstă fragedă este în curs de dezvoltare retinoblastom, Ane alte tumori. Interesant, transgennyhmyshey cu inactivarea unei alele a genei Rb (inactivarea oboihalleley incompatibile cu viața embrionară din cauza neregularităților eritropoezai neurogenezei) nu apar retinoblastomul și cancere medulare schitovidnoyzhelezy sau adenoame pituitare medii rezultate din Melanoforele (spre deosebire de soareci la om acest material este în hipofiză atrofiat) .În plus, retinoblastom si nu se dezvolta la șoareci himerici, chiar și în toate celulele retinei care ambele alele ale genei inactivat la retinoblastomas Rb.Otsutstvie astfel myshe himeric obyasnenootnositelno poate fi mic în comparație cu numărul retinei om kletokv, ceea ce reduce riscul de apariție a animalelor korotkoyzhizni într-una din geneticheskihizmeneny suplimentare retinoblastom necesare pentru dezvoltarea tumorilor. Mai puțin veroyatnosttakih evenimente pot fi, de asemenea, legate de lipsa de factori cancerigeni suplimentari laboratornyhmyshey, cum ar fi retina oblucheniekletok lumina soarelui promovează în mod evident razvitiyuretinoblastom într-o situație similară la om. În favoarea predpolozheniyao nevoie pentru dezvoltarea dopolnitlnyh retinoblastom sobytiymozhet indică faptul că retinoblastom apar șoarecii utransgennyh care exprimă oncoproteina virală T-SV40, kotoryysvyazyvaet și inactivează nu numai pRb, dar omologii acestuia, și alte supresoare tumorale (vezi mai jos.) - p53 (a se vedea. secțiunea 3.3).

3.2.3.Gomologi PRB: P107 și Rb2 / p130

Ceva mai târziu, la începutul anilor '90 gg.bylo identifitsiorovano doua produse de gena care iRb2 proteine ​​p107 / p130, prezintă similitudini structurale și parțial perekryvayuschiesyafunktsii cu pRb. Astfel, similar cu pRb, ei sunt capabili de a suprima aktivnostE2F care exercita receptiv-gene și blochează intrarea în faza S. Cu toate acestea, ei au mai multe diferențe față de pRb. In particular, ei se leagă tolkoE2F4 și E2F5, în timp ce pRb interactioneaza cu E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Poate că acesta este motivul pentru care P107 și Rb2 / p130, spre deosebire de pRb, nu sposobnypodderzhivat lungă ședere în nekotoryhtipov G0 și diferențierea celulelor, cum ar fi celulele musculare. Omologii de disfunctie pRb, aparent, nu sunt implicate într-un fazele inițiale de dezvoltare liboopuholey orice persoană, atâta timp cât nu au fost identificate cu formynovoobrazovany ereditar mutatii germinale congenitale ale genelor r107ili Rb2 / p130. In plus, incidenta șoareci heterozigoți knock-out etihgenov tumorilor nu este crescut. La aceleași mutații vremyasomaticheskie inactivare a genei / p130 RB2 este caracterizat de cazuri dlyachasti limfom Burkitt, carcinomul nazofaringian și lumină melkokletochnogoraka, și, de regulă, acestea sunt identificate în stadiyahzabolevaniya mai târziu. Probabil disfuncția acestui omolog PRB obespechivayutprogressiyu unele tumori.