Onkologiya-

B.P.Kopnin

Rus Cancer Research Center. Blokhin RAMS, Moscova

sursa RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.3. p53 - supresoare tumorale multifuncțional, mai vsegoporazhaemy într-o varietate de tumori umane

3.3.1. Tipuri de tumori asociate cu p53 anormale

Cele mai multe schimbări moleculare universale în diverse novoobrazovaniyahcheloveka este inactivarea funcției proteinei p53. Mai mult decât tumorile umane polovinevseh (tumori 50-60% peste 50 razlichnyhtipov) detectat mutația genei p53. Spre deosebire de alte opuholevyhsupressorov, caracterizat prin mutație, oprind sintezbelka (deleții, formarea de codoni opri deplasarea codare despicare cadru încălcare ARNm), marea majoritate (90%) din mutația p53 este o mutatie missense conducând la zameneodnoy din aminoacizi într-o moleculă de proteină la alta. Mai multe mutații odnoyosobennostyu p53 in celulele tumorale este cu care acestea, spre deosebire de alte mutatii supresoare tumorale, chastoyavlyayutsya heterozigote, adică Aceasta afectează numai una dintre cele două alleleygena. (Motivele pentru care aceste diferențe vor fi dezvăluite mai jos, organizarea și funcțiile p53 rassmotreniistrukturnoy - a se vedea secțiunea 3.3.2.).

Mutațiile se găsesc în diferite părți ale moleculei p53, dar in chaschevsego sale conservate evolutionarily domeniu de legare de ADN și cu cea mai mare frecvență în codonii 175, 245, 248, 249, 273rd 282 (așa-numitele puncte fierbinti) - vezi Fig .. 2. Interesant, spectrul de mutatii variaza in functie de gistogenezaopuholi si / sau un factor etiologic. De exemplu, mutațiile în kodone175 nu a fost găsit în tumorile pulmonare, și să înlocuiască un alt goryacheytochke - codon 273 - nu poate fi detectat cu leucemie hronicheskogomieloidnogo criză blastică. În același timp, pentru cancerul de harakternymutatsii pulmonare la nivelul codonului 145, este foarte rar găsit în alte tumori, si mutatii in codonilor 249 se găsesc în principal în hepatocarcinomul cauzată de un anumit agent cancerigen - aflatoxina B. Evident, o reflectare a acțiunii de agenți cancerigeni, cu mecanisme diferite mutagennogodeystviya sunt, de asemenea diferențe în natura mutatii p53 in diferite opuholyah.Tak, in tumorile pulmonare, hepatice si limfoame aminokislotnyhostatkov de înlocuire în cele mai multe cazuri, din cauza transversiile (în DNKpurinovy ​​adjunct nucleotidă nen pe pirimidinic sau invers) Carcinoamele cutanate priori, limfom Burkitt, leucemia cu celule T - tranzițiilor (înlocuirea unei baze purinice pentru o altă purinică sau pirimidinică pirimidinovogona alta).

Germinal (a avut loc în celulele germinale și ponasledstvu transmise) mutatie intr-o alelă a genei p53 cauza sindromLi-Fraumeni, cuprinzând razvitiyurazlichnyh predispoziție congenitală la neoplasme, în special sarcoame cancer molochnoyzhelezy, leucemiile limfocitare. De multe ori, Li-Fraumeni sindrom harakterizuetsyavozniknoveniem multiple tumori primare. Este demn de remarcat faptul că la șoareci transgenici care transporta inactivare mutații în gener53, există o imagine, este foarte amintește de Lee Fraumeni.Primerno sindromul treimi din animalele care au inactivate unul dintre p53 dvuhalleley, în termen de 6-9 luni după naștere, există tumori, iar gama lor este foarte similar cu cel observat în sindromul lui Li-Fraumeni.Pri această parte la aceste tumori, precum tumorile in patsientovs sindromul Li-Fraumeni, nepovrezhdennogoallelya păstrat expresia genei p53. Inactivarea congenitala in toate celulele organizmaoboih alele ale tumorii p53 se dezvolta in practic vsehzhivotnyh. Aproximativ aceeași imagine este văzută în transgennyhmyshey care transportă alele suplimentare p53 exogene, kodiruyuschiybelok o mutatie missense.

Este important să se sublinieze faptul că o mutație - nu singura modalitate de proteina p53 narusheniyafunktsii in celulele tumorale. Deci, pentru 10-20% din molochnoyzhelezy de cancer, precum neuroblastom caracteristică transportar53 încălcare din citoplasmă la nucleu unde se exercită funktsionalnuyuaktivnost acestuia. Ca parte a kletochnogoonkogena osteosarcomas observat amplificarea MDM2, un produs care se leagă la și inactivează belokr53 (vezi. Secțiunea 3.3.3). In cancerul de col uterin, virusurile papilloma assotsiirovannoms umane, legarea p53 la virusnymonkobelkom E6), care cauzează degradarea proteinei p53, etc.

3.3.2. Organizarea structurala si belkar53 activitatii biochimice

Produsul genei p53 are un mol. Greutatea 53kDa și este format din 392 aminokislotnyhostatkov. Acesta formează un tetrameric regulirovattranskriptsiyu complex capabile un număr de gene care sunt in structura spetsificheskieposledovatelnosti ADN-ului, numite p53-receptiv politicilor elementy.V molecula p53 cartografiată mai multe domenii semnificative funcțional, care joacă un rol important în implementarea și reglementarea activității sale (Fig. 2).

porțiunea N-terminală (aminoacizii 1-42), este domeniul responsabil pentru activarea transcripțională a genelor tinta. capacitatea de a se lega la Onobladaet componentele faktorovtranskriptsii bazale, în special subunități hTAFII31, hTAF70 kompleksaTFIID ARN polimerazei II, precum și transcripțional kofaktoromp300 / CBP. In plus, acest domeniu este implicat în interacțiunile proteină-proteină care reglează stabilitatea p53. Și, în sfârșit, ea raspolozhenoneskolko activitatea kotoryhreguliruet serina și fosforilarea treonină p53.

Fig. 2. Reprezentarea schematică a domeniilor funcționale ale p53, achiziția propusă a proteinei modelului transcripțional aktivnoykonformatsii și incidența tumorilor în chelovekamutatsy în diferite zone ale moleculei p53.

Domeniul central al p53 (aminoacizii 120-290) se leagă neposredstvennouznaet și reguliruemyhgenov secvențe specifice de ADN, așa numitele elemente-p53 receptiv constând izraspolozhennyh secvențe succesive obobschennoystrukturoy tip PuPuC (A / T) (A / T) GPyPyPy (Pu - purina, Py - pirimidinice) .Imenno domeniul de legare ADN-ul este localizat mutatii bolshinstvotochechnyh detectate in diferite tumori umane (Figura 2) ..

În continuare vin zonele responsabile de localizare nucleară (aminokisloty305-323) și dimerizarea / tetramerizare a moleculelor p53 (aminokisloty323-356). porțiunea C-terminală a p53 (aminoacizi 363-392) predstavlyaetsoboy numit domeniu de inhibare. In plantarea nemodifitsirovannomsostoyanii previne domeniu de legare de ADN pentru gena spetsificheskuyuposledovatelnost reglementate. Fosforilarea și atsetilirovanieego anumite site-uri cauzează modificări conformaționale belkovoymolekuly și tranziția p53 tetramer de la o inactivă (latentă) pentru a activa. Ca urmare, domeniile de legare ADN osvobozhdayutsyaot efect și domenii inhibitoare de blocare pentru a obtine elemente p53 receptiv sposobnostsaditsya. Astfel, de factorii de bază implicate responsivnymgenam transcriere svyazyvayuschiesyas porțiunea N-terminală a p53 și stimularea genelor tinta sinteza ARN.

Pe lângă creșterea transcripția genelor ce conțin elemente spetsificheskieresponsivnye, p53 are de asemenea drugihaktivnostey aproape. În special, este capabil de a suprima transcrierea genei mnogihdrugih astfel protooncogene BCL2, JUN și FOS, gena fibronektinai etc. Baza acestei trans-reprimare este mai multe mecanisme: legarea și sechestrarea p53 activat număr bază faktorovtranskriptsii (p300 / CBP, TBP, CBF) - si capacitatea de a lega gene specifice rekrutirovatk deacetylase histone (HDAC) etc. remodeliruyuschiehromatin- In plus, p53 se leaga de proteinele vovlechennymiv replicare sau repararea ADN-ului, și ca o consecință, modula etiprotsessy. Astfel, prin interacțiunea cu RP-O proteina, inhiba egosposobnost activa polimerază un ADN și d, rezultatul chegoyavlyaetsya inhibării replicării ADN-ului. Componente Linking kompleksaTFIIH (ERCC2, ERCC3 și colab.), va activa funcția p53 și astfel stimuliruettem repararea excizia ADN-ului. Legarea p53 cu belkomRad51 conduce la stimularea recombinare ADN-ului și creșterea effektivnostireparatsiyu dublu-pauze Strand ADN. Pentru a participa la reparatsiiDNK p53 indica, de asemenea, capacitatea sa de a fi activ 3`-5`-ekzonukleazyi recunosc porțiuni de ADN mono-catenar și / sau baze nepereche.

Fig. 3. Reprezentarea schematică a diferitelor sostoyaniyr53 conformationala recunoscute de anticorpi specifici. mutatsiivyzyvayut oncogen tranziție ireversibilă a moleculei în stare denaturată, la care se deschide epitopul indisponibile anterior și, invers, dispar, unii epitopi disponibile anterior.

Celulele tumorale specifice mutatii missense conduce schimbarea krezkomu în conformația moleculei de proteină p53 (Figura 3) Chtov afectează în mare măsură toate cele de mai sus activ:. există o pierdere sau slăbire a capacității de a lega și aktivirovatgeny cu elemente-p53 receptiv, reprima alt obiectiv spetsificheskiegeny inhibă replicarea ADN-ului și de a stimula reparatsiyuDNK. Mai mult, deoarece formele p53 un complexele tetramerice Mutații o alelă a produsului genei p53 si determina inactivarea celei de a doua alele intacte. Faptul ca proteina p53 mutante sunt coexprimate normale sau formarea de proteine ​​mutante heteromeric mod kompleksy.Takim inactiv inhibă funcția p53 prin normalnogobelka mecanismul dominant negativ. Aparent, caracteristica imennoeta de p53 mutante otvetstvennaza în mare măsură potențialul oncogen. In favoarea acestei totfakt indică faptul că introducerea celulelor p53 scurte de domeniu polipeptidic sootvetstvuyuschegooligomerizatsionnomu oferă formarea polnotsennyhtetramernyh complexe de p53 si cauzand tumora transformatsiyu.Neobhodimo remarcat faptul că, în plus față de pierderea funcției normale a p53, mutante p53 cu substituții de aminoacizi în punctele fierbinți (kodony175, 248 și et al.), dobândesc noi proprietăți care nu sunt wildtype belkur53 inerente (câștig de funcție). Astfel, se descrie abilitatea de a activa priobreteniemutantnymi promotori p53 și protoonkogenovMYC ERB1, anti-apoptotice familie gena Bcl2 de BGL1, genaMDR1, determinare multidrog ustoychivostkletok etc. Se presupune că acest lucru se datorează proteinelor de legare p53 sposobnostyunekotoryh mutante, în special altele faktorytranskriptsii cu care p53 normale nu interactioneaza, imodifitsirovat expresia genelor reglementate de aceste transkriptsionnymifaktorami.

3.3.3. funcțiile fiziologice ale p53 și încălcările lor neoplasticheskihkletkah

molecula proteinei p53 poate fi în diverse konformatsionnyhsostoyaniyah în care au diferite aktivnostyamii biochimice servesc diferite funcții fiziologice. În usloviyahr53 convenționale stocate în așa-numita formă latentă în care obladaetslaboy activitatea transcripțională. O astfel de p53, cu toate acestea, mașini de reparație svyazyvaetbelki (vezi mai sus). Prezintă 3`-5`-ekzonukleazyi activitate stimulează recombinare și repararea ADN-ului. Stressahi la diferite leziuni intracelulare apar post-translyatsionnyemodifikatsii, în particular fosforilare și molecula p53 acetilare opredelennyhaminokislot, determinând tranziția către conformația așa-nazyvaemuyustressovuyu. O astfel de p53 considerabil mai stabil (t.e.rezko creșterea cantității sale în celulă) și efectiv trans-a activa / sau gene țintă specifice trans reprime sledstviemchego inducție este în celule anormale sau opri kletochnogotsikla sau apoptoza. In plus, activarea p53 conduce la izmeneniyuekspressii unor gene de factori secretați, rezultatechego pot varia multiplicarea și migrația nu este doar deteriorat, dar, de asemenea, celulele din jur. Astfel, în timp ce în conformație stresantă p53 este pierde în mare parte stimuliruyuschierekombinatsiyu activitatea și / sau repararea ADN-ului.

P53 de tip sălbatic, în plus față de dobândi latente și stresant mozhetvremenno și așa-numitele conformația mutante skhodnuyus care in care molecula p53 se deplasează în mod ireversibil la onkogennyhmutatsiyah. Transient mutanta tranziție p53 conformație proiskhoditpri expuse la anumite citokine și / sau morphogen (PDGF, trombopoietină, acid retinoic, etc.). semnificație biologică Takogoperehoda este neclară. Poate că el este plin de activitate de inhibare a inaktivatsiirost de p53 și / sau de a modifica set de gene țintă.

Astfel, p53 joacă un rol important al unei garanții, fiind pe obraznomuvyrazheniyu D.Lane, "gardian al genomului". Povsednevnayafunktsiya este, aparent, în semn de recunoaștere și ispravleniioshibok apar invariabil în timpul replicării ADN-ului. Când massivnyhpovrezhdeniyah ADN alte tulburări intracelulare sau ocurență ugrozeih comută funcțiile p53 (Figura 4.): Dobândirea activității transcripționale și modificarea expresiei genelor țintă, provoacă sau opri proliferarea anormală a celulelor (timpul pentru a repara daunele sau ireversibil) sau acestora moartea (factorii care determină soarta celulelor va rassmotrenynizhe activarea p53). Ca urmare a eliminării posibilității acumulării în celule modificate organizmegeneticheski.

Mecanismele de activare a p53 in stres si intracelulare functiile transcripționale povrezhdeniyah.Aktivatsiya ale p53 este observată în majoritatea raznoobraznyhstressah și intracelulare încălcări: UV- și g-iradiere, prezența ADN-ului celulei rupte, scăderea intracelulare de nucleotide, inhibarea ADN si ARN polimerazele, supraexprimării oncogenelor, virale infectie, hipoxie, stres oxidativ, hipo și hipertermia, diverse tulburări ale arhitecturii celulare (creșterea numărului de nuclee și citoscheletului schimbă adeziune), etc.

Un rol-cheie în stabilizarea proteinei p53 și creșterea sa joace transkriptsionnoyaktivnosti schimbă interacțiunea cu gena ingibitoromMdm2 proteinei p53, care este un potențial oncogen. proteină Mdm2svyazyvaetsya cu capătul N-terminal al moleculei p53 și posedă activități E3ubikvitin ligază stimulează ubiquitinarea și, ca urmare, degradarea proteasomal a proteinei p53. Prin urmare, nivelul normal de ekspressiir53 este foarte scăzut, iar durata de viață este de numai aproximativ 30 de minute. În plus, legarea la porțiunea N-terminală a p53 în rayonedomena care interacționează cu factorii de transcripție de bază, Mdm2 inhibă capacitatea p53 de a genelor tinta trans reactivați.

A)

B)

Fig. 4. Funcții de securitate ale p53.
A). funcții "latent" și "stresantă" formr53.
B) Factorii care cauzează activarea transcripțională a p53, p53 gene misheniaktivirovannogo si afecteaza expresia lor biologicheskieeffekty.

Când tulburările intracelulare, în particular atunci când povrezhdeniyahDNK are loc fosforilarea p53 la site-uri (Ser15, Ser20, Ser33), dispuse în zona de cuplare cu proteina Mdm2. Takoefosforilirovanie efectuate specific kinazei (ATM, ATR, iar ținta lor - CHK1 chekpoyntkinazy, CHK2), care aktiviruyutsyav ca răspuns la o varietate de tulburări ale structurii ADN-ului (vezi pct. 3.11.1) .În plus, ATM fosforilează si proteine ​​Mdm2. Ca p53 rezultat blokiruetsyasvyazyvanie cu Mdm2, care provoaca stabilizarea moleculelor p53 ipovyshenie activitatea de transcripție. În unele modificări drugihvnutrikletochnyh, cum ar fi atunci când celula ekpressii aktivirovannyhonkogenov RAS, a observat de asemenea încălcare interacțiune r53i Mdm2, dar apare ca urmare a creșterii expresiei proteinei PARF, cadru de citire a genei alternative INK4a produs (vezi. Razdel3.4). proteină PARF capabilă de legare fie p53 N-kontsevymuchastkom cu Mdm2 sau proteina, prevenind astfel interacțiunea lor directă una cu cealaltă. Interesant, gena MDM2 in sine un aktivirovannogor53 țintă transcriptie. Ca rezultat al buclei de reglementare stabilit, proteina p53 stimuliruyuschayadegradatsiyu după închiderea factorilor vyzyvayuschihego fosforilare sau de legare a proteinelor PARF.

Un rol important în dobândirea genelor țintă conformație sposobnoytrans-molecule p53 activa juca, de asemenea modificarea C-kontsevogouchastka, și anume specific acetilare sale aminokislotnyhostatkov. Când deteriorate ADN și expresia activat onkogenaRAS aceste evenimente inițiate prin legarea de expirarea porțiunii Mdm2N-terminal al p53 cu factorul de transcripție bazală p300 / CBP, acetilarea primul domeniu inhibitor al p53 la lizina 373 i382, și apoi (după legarea p53 elemente sensibile) și proteine ​​cromatină în regiunea genelor țintă. modificari Astfel posledovatelnyepost-tranzaționale N-terminal și C-terminal uchastkovr53 determină o creștere a cantității de proteină p53 într-o celulă, capacitatea priobretenieim de a lega elementele de răspuns p53 și rekrutirovatk genelor țintă factori de transcripție de bază (componente kompleksaTFIID ARN polimerazei II și histone Acetilază p300 / CBP , dekondensiruyuschiehromatin), stimulând astfel transcripția ARNm lor.

Sub unele stres, in special in timpul hipoxie, modificari nablyudayutsyapost-translaționale ale p53, determinând tranzitia nu kklassicheskoy conformație stresantă și o variantă a acesteia. O astfel de r53ne trans activează genele care conțin elemente-p53 receptiv, dar suprimă transcripția altor gene țintă. Această formă, astfel, de asemenea, nazyvaemayarepressionnaya fosforilat la capătul N-terminal, dar ei C-kontsevoyuchastok nu acetilat și leagă complexele repressionnye Sin3 / HDAC, cauzând cromatină condensarea genelor țintă.

gene țintă P53 și funcțiile lor. În prezent, în plus față de Mdm2, care prevede reglementarea p53 pe spate (a se vedea. Mai sus), a identificat mai mult de o sută de gene care sunt activitatea mishenyamitranskriptsionnyh de p53. Acestea pot fi împărțite grupe naneskolko bazate pe funcțiile lor fiziologice (Fig. 4B).

Primul grup include gene ale căror produse reglementa kletochnyytsikl. Cel mai important dintre acestea este proteina p21WAF1 / Cip1 - ingibitortsiklinzavisimyh kinaze din familia Cip / Kip. Creșterea ciclului celular de arestare sa ekspressiivyzyvaet în G1 fază târzie, că ei obuslovlivaetsyasvyazyvaniem ciclină E / Sdk2, suprimarea proteinelor de familie sposobnostifosforilirovat pRb și eliberați transkriptsionnyefaktory E2F (a se vedea. Secțiunea 3.2.2). Duplicarea mecanism ostanovkiperehoda de la G1 la S este suprimarea DP1 p53 transkriptsiigena activat - factor de transcripție care se leagă la E2Fi formează un complex activ, sintezproduktov activând efectiv necesară pentru a intra în faza S. vnimaniyasposobnost, de asemenea, merită spori expresia p53 Siah1 produsului genei de degradare kotorogostimuliruet b catenin - factor de transcriere care activează transcrierea genei ciclinei D și oncogena mYC (vezi secțiunea 3.4.2), care contribuie în continuare la ostanovkikl inducție ciclu precis în G1. Rețineți că p53 poate podavlyataktivnost Cdk2 nu numai prin schimbarea transkriptsionnyhfunktsy lor, dar, datorită interacțiunilor proteină-proteină, și imennoneposredstvennogo ciclina H legare - kinaznogokompleksa componentă CAK, efectuarea activarea tsiklinzavisimyhkinaz fosforilare.

Identificat un număr de țintă produse gene p53 kotoryhvyzyvayut opri în G2 fază (întârzierea se observă atunci când p53 este deja activat după celula a trecut G1-punct de control sau celule inactivat cu G1-punct de control). complex Aktivirovannyyr53 inhibă funcția ciclinei B / cdc2, jucând klyuchevuyurol tranziția de la G2 în mitoză, prin mai multe mecanisme. În primul rând, activează trans-14-3-3-uri gena a cărei proteină produs svyazyvaeti sequesters ciclin B / Cdc2 în citoplasmă, nu davayavozmozhnosti ajung în nucleu, unde ele trebuie svoyuaktivnost. In al doilea rand, se activeaza gena GADD45 trans, care are capacitatea de a lega belkovyyprodukt Sdc2, complexele manieră razrushayatakim de ciclin B / Cdc2. , Gena A treia repressiruettranskriptsiyu p53 și ciclina B Cdc2, ceea ce reduce sinteza lor produktov.Sleduet remarcat faptul că, la fel ca în cazul celulei de oprire tsiklav G1, G2 întârziere în deteriorarea ADN-ului atunci când este observată în kletkahs p53 inactivat: este rezultat podavleniyafunktsii fosfataza Cdc25 (cdc25A la o oprire în G1 și G2 în Cdc25C suspensie), activarea tsikdinzavisimyekinazy corespunzătoare. Cu toate acestea, în celulele cu alterarea functiei p53 proiskhoditlish scurt întârziere în punctul de control, iar activarea p53 obespechivaetdlitelnuyu ciclului celular stop, prevenind razmnozhenievplot pentru a remedia defectul.

Următorul grup de gene p53-reglementate codifică proteine ​​indutsiruyuschieapoptoz. Astfel, p53 controlează sinteza ambelor componente osnovnyhputey inducerea apoptozei și mitocondrial și stimulate"receptorii de deces". Astfel, se regleaza aktivnostbelkov familia de Bcl2, reprima gena gene anti-apoptotice belkaBcl2 si activarea proteinei pro-apoptotice Bax, Puma si Noxa.Povyshenie permeabilitatea membranei mitocondriale si proteine ​​tsitohromaS FIA este realizată și trans-activare p53AIP1 gena (egoprodukt localizată în membrana mitocondrială și reduce membrannyypotentsial) și gena PIG3 (codifică oxidoreductaze care vovlechenav formarea de radicali de oxigen care distrug mitohondriyi membranei de stimulare a elibera conținutul lor). Stimularea zapuskaemogoretseptorami moartea apoptozei atins gena trans-activare iztakih doi receptori - Fas și Killer / DR5 (receptorul pentru TRAIL). Escheodnoy astfel tinta este o gena identificate recent belkaPidd care conține un domeniu al morții și indutsiruetapoptoz supraexpresia. Identificat alte gene p53-receptiv de politici (IGF-BP3, PAG608, p85, ciclina G), produse care stimulează apoptoza dar acțiunea mehanizmyih apoptotic până investigate destul de slab. Krometogo, p53 poate induce apoptoza prin alte mecanisme care nu au legătură cu capacitatea sa de a modifica expresia genelor misheney.Tak, activitatea p53 de transcripție mutante pierdut (deleții vrezultate din regiunea C-terminală, sau mutații la codonii 22-23) păstrează capacitatea totuși induce apoptoza în anumite tipuri (dar nu toate) de celule. Se presupune că această effektobuslovlen interacțiune proteină-proteină p53. Astfel, cu o creștere a activității funcționale a p53 poate proiskhoditaktivatsiya imediat mai multe moduri de inducere a apoptozei, care prevede punerea în aplicare aparent de încredere.

Deoarece p53 controleaza activitatea genelor, ale căror produse sposobnyvyzvat ca oprirea ciclului celular în diferite faze sale și apoptoza, se pune întrebarea, de ce alegerea soarta activarea kletkipri p53. Sa dovedit că el este determinat mnozhestvomfaktorov: tipul de celulă Gistogeneticheskaja (de exemplu, normalnyhfibroblastah obicei observată oprirea ciclului celular, în timp ce în limfocitele - apoptoză), gradul de activare a p53 (a uvelicheniemurovnya expresie crește probabilitatea apoptozei), funktsionalnoyaktivnostyu semnalizare cale pRb- E2F (c inaktivirovannympRb în fibroblaste sau overexpressed E2F, nu există nici o oprire VG1 și apoptoza), etc. Recent, am descoperit că un alt factor în determinarea alegerii între oprirea ciclului celular și apoptoza, este modificarea caracterului moleculelor p53 sine și / sau proteină-belkovyhvzaimodeystvy. Astfel p53, fosforilat la Ser15 / 20 și atsetilirovannyypo C-terminal, este capabil de trans-activa o gena p21WAF1 / Cip1 și vyzyvatostanovku în G1, în timp ce Ser46pridaet suplimentară de fosforilare este abilitatea de a trans-activa împreună cu gena p21WAF1 / genei proteinei Cip1i r53AIP1 și acest caz a fost deja observat apoptoz.Prichem fosforilare probabilitate Ser46 a crescut cu deteriorarea ADN-ului uvelicheniemintensivnosti. Mai mult, capacitatea p53-izbiratelnotrans activa genele proapoptotici (BAX și colab.) Uvelichivaetsyapri familia proteinei de legare ASPP (ASPP1 și ASPP2), poteryaekspressii care este caracteristic pentru o parte substanțială a glandei cazuri rakamolochnoy.

Al treilea grup mare de gene tinta p53 sunt gene produktykotoryh controlate morfologie și / sau migrarea celulelor (Figura 4B) .tak p53 trans activeaza gene atat reprezentantii semeystvarasseivayuschih (Scatter) - factori. HGF / SF și HGF1 / MSP și genodnogo membri ai familiei factorului de creștere epidermal HB-EGF (heparina legând EGF) (toate produsele din aceste gene sunt mitogeni odnovremennoi si motogenic). Astfel, trans-activeaza receptorilor p53 takzhegeny acesti factori - HGF / SF-R (Met) și EGF-R. Genele p53 sunt responsivnymitakzhe chemokinei fractalchina, o buna-actina și colagen II1 VL1 inhibitor de tip, PAI1, plasminogenul. Cu drugoystorony reprimă gene p53 metalloproteinazyI fibronectina si tip. Semnificația fiziologică a acestui regulament până ustanovleno.Vozmozhno, este, cel puțin parțial, în celulele privlecheniik activate p53 opredelennyhtipov inconjoara celulele pentru remodelare / restaurare structurii tesutului in apoptoza mestevozmozhnogo. Este posibil participarea unei astfel de reglementări și morfogenezei vprotsesse.

Un grup special de gene tinta de p53 pot identifica genele kontroliruyuschieangiogenez. Un rol cheie în neoangiogenesis joacă VEGF (VascularEndothelial de creștere stimulează reproducerea și Factor migratsiyuendotelitsitov) exprimare a cărei sub povyschaetsya hipoxie iliaktivatsii anumite oncogene. p53 reprimă transcriere kakgena VEGF si gena HIF-1 (Hipoxie factorul de inducere 1) - transkriptsionnogofaktora care furnizează expresia VEGF și răspunsul său retseptorovv a crescut la o scădere a conținutului de oxigen (cu excepția faptului că expresia HIF 1izmenyaet genelor care controlează iglikoliz transportul glucozei, care se adaptează celule la condiții de hipoxie) .Odnovremenno gene p53 trans-activa proteine ​​ingibiruyuschihangiogenez - thrombospondin (TSP) -1, -2 (spetsificheskieretseptory legare endoteliale suprafețe, acestea le apoptoza) și BAI-1 provoca. Celulele astfel activate p53 rau inceteaza perenosyatnedostatok de oxigen pentru a secreta inhibitori de VEGF și angiogeneza nachinayutsekretirovat care impiedica vasele obrazovaniyunovyh. Aceste funcții sunt, aparent, o acțiune mai odnoysostavlyayuschey-tumora supresie p53, deoarece adaptarea onipredotvraschaet la hipoxie și vascularizarea în tsentropuholi.

Acesta a aratat cateva zeci de gene p53 tinta. Printre nihsleduet remarcat gena subunitate catalitică a telomerazei (TERT), care este reprimat de p53 (astfel, p53 participă aparent, și pentru a furniza celule senescență replicative. Probabil, o parte r53prinimaet în maturizarea proceselor celulare, ca nekotoryeiz activate trans- ele gene codifică proteine ​​care repertoriul de diferentiere iliinoy (creatina musculara si altele.).

Consecințele unei încălcări a funcției p53. Caracteristic anomaliilor p53 opuholevyhkletok să abroge sau să slăbească toate importante p53 funktsiiopuholevogo supresoare. Eliminarea ambelor alele ale genei p53, adică inactivarea completă determină slăbirea G1- și ciclul G2-chekpoyntovkletochnogo, inhibarea apoptozei inducție, reducerea ADN effektivnostireparatsii adaptare mai eficientă la hipoxie și stimulyatsiyuneoangiogeneza, facilitând controlul lungimii telomerilor și alte caracteristici ingibirovaniedifferentsirovki proprietăți neoplasticheskoykletki. De notat este special apariția celulelor cu instabilitate genetică puternic inaktivirovannymr53, care progresia motorului dalneysheyopuholevoy. Pierderea activității funcționale a apariției ritmului p53 znachitelnouvelichivaet celule cu anomalii raznymigeneticheskimi proliferante - modificări ale numărului și rearanjamente cromozomiale, mutatii genetice, amplificarea regiunilor specifice ale genomului.

Efecte similare sunt observate și cele mai frecvente anomalii in p53 novoobrazovaniyahcheloveka - mutatii missense, ceea ce duce la sinteza neaktivnogobelka care au un efect dominant negativ în alelă intacte otnosheniiprodukta. Trebuie remarcat, totuși, manifestări chtostepen efect dominant negativ al r53variruet mutante în funcție de substituții de aminoacizi specifici și tipakletok a inhibat functia p53 de tip sălbatic. De aceea neredkoselektivnoe avantajul obținut clone de celule în care are loc evenimente genetice deleția rezultatedopolnitelnyh sau a doua alele mutatsiyai a genei p53. În același timp, celulele tumorale, kakpravilo păstrează expresia a cel puțin unei allelyagena mutante p53. Evident, acest lucru se datorează faptului că apare în rezultatemissens mutatii noua activitate a dopolnitelnyyvklad p53 mutante contribuie la îmbunătățirea potențialului oncogen al celulei. Astfel, priobretayasposobnost trans-activat oncogen myc, p53 mutante este, evident, mai multe tulburări severe ale regulamentului ciclului celular, decât cele observate la deleții ale genei p53. Noua proteină aktivnostimutantnyh p53 sunt responsabile și pentru dezvoltarea suplimentară oslablenieinduktsii apoptoza si rezistenta la supresia bazate apoptoza himiopreparatov.V este mai multe mecanisme: trans gena aktivatsiyamutantnym p53 femeie1 proteina anti-apoptotice (membru semeystvaBcl2), capacitatea p53 mutante de a lega și inactiva gomologr53 proteina p73 (vezi . secțiunea următoare), etc. Ocurenta ustoychivostik citostaticelor specifice antitumorale pot fi svyazanotakzhe unele mutant cu capacitatea de a crește p53 transkriptsiyugena MDR1 (Multi-Drug Resistance 1 - vezi XII.2.1.1.) Și genadUTF-ază, produsul care blochează efectul de 5-fluorouracil iryada alte antimetaboliți. Trebuie remarcat faptul că mutația tumorilor umane harakternyedlya afecteaza diferentiat activitatile vozniknovenievysheukazannyh. Astfel, înlocuirea codonilor 175 și 248 pentru a activa o gena pridayutsposobnost dUTP-ază, în timp ce mutațiile în kodone273 nu cauzează achiziționarea unor astfel de proprietăți. Prin urmare, p53 ispolzovaniemutatsy ca un criteriu pentru estimarea chuvstvitelnostik chimioterapia variind se poate baza numai pe substituții de aminoacizi tochnoyidentifikatsii și nu pentru detectarea histochimice"normal" sau "mutantă" pomoschyukonformatsionno cu anticorpi-p53 specifice.

Astfel, mutații și alte modificări în activitatea p53 vyzyvayutodnovremennoe apariția unui set de proprietăți caracteristice neoplasticheskoykletki cum ar fi reducerea sensibilității la diferite creștere-supressiruyuschimsignalam (inclusiv expresia permanentă a generat aktivirovannyhonkogenov) imortalizare, capacitatea de a supraviețui în neblagopriyatnyhusloviyah, instabilitate genetică, stimularea neoangiogenezei a crescut, blocarea diferențierii celulelor, etc. Această explicație evident iyavlyaetsya pentru această incidență crescută a mutațiilor p53 vsamom diferite tumori - acestea permit un pas preodoletsrazu mai multe etape de progresie a tumorii. Mai mult decât atât, mutatsiir53 poate fi fie un eveniment inițial (sindromul Li-Fraumeni) sau pentru a determina etapele inițiale ale carcinogenezei și voznikati selecționate deja în timpul creșterii tumorii, oferind priobretenienovyh proprietăți corozive și rezistența la terapie.

3.3.4. Omologii de p53: p63 si p73

Recent, două gene au fost descoperite, p63 și p73 produse kotoryhimeyut grad suficient de ridicat de omologie cu proteina p53 in activarea uchastkahtrans, domeniile de legare și oligomerizare ADN, dar diferă în mod considerabil de la ea în C-end. Cu toate acestea, unlikefrom p53 genă care codifică un produs proteic, în esență, în curs, cu toate acestea, o varietate de modificări post-translaționale, gene p73 r63i produc mai multe proteine. Faptul că ARNm kazhdogoiz pot fi sintetizați cu doi promotori și podvergatsyaalternativnomu ulterioare înnădite. Rezultatul este un p63 6 izoformbelkov și p73 având (TA-forma) sau nu are (? DN-form) domeniu trans-activare. Mai mult, formulările care conțin aktivatsionnyydomen trans capabile să activeze genele receptiv-exercitarea p53 și poate provoca, în special, apoptoza. Mai mult, TA formă p63 și p73 pot număr aktivirovati trans de alte gene care conțin o structură similară responsivnyeelementy care nu sunt, totuși, ținte ale p53. În special, acestea sunt gene trans-activate Jag1 Jag2 și proteină - ligand pentru retseptorovNotch, a cărui activare joacă un rol cheie în alegerea sudbykletki în alegerea direcției de diferențiere.

Există o serie de diferențe între p53 și omologii acestuia. Deci, eslir53 exprimată în celule de aproape toate țesuturi, egogomologi exprimate numai în anumite tipuri de celule. De exemplu, p63 este exprimat predominant în celulele embrionare stem si atakzhe vzroslogoorganizma celule epiteliale nediferențiate, în care un transcripțional inactiv? DN-form.Predpolagaetsya ca expresia formelor DN-p63? Oferă celule nedifferentsirovannoesostoyanie. Când șoarecii knock-out gena p63 observat moartea postnatale prenatalnayaili embrionilor datorită finaliza epitelilnyh otsutstviyakozhi și a altor țesuturi (presupunând că svyazanos diferențierea prematură a celulelor stem din stoc iischerpaniem epiteliale la momentul nașterii animalelor). Mai mult, eslir53 activat ca răspuns la o varietate de tensiuni, ea gomologitolko pe unele dintre ele, și datorită foarte diferite mehanizmov.Nakonets dacă acționează p53 ca un supresoare tumorale, iar inactivarea sa dlyanovoobrazovany, homologii sale neimeyut astfel de funcții caracteristice. Acest lucru este evidențiat două grupe faktov.Vo întâi, șoarecii homozigoți gena knock-out p73 nu produce povysheniyachastoty formarea tumorii (embrioni gena p63 knock-out nu szhiznyu compatibil. - vezi mai sus). In al doilea rand, in tumorile umane pierdere expresie nedetectabilă sau mutatie a genelor p63 și p73. Dimpotrivă, ele sunt adesea marcate creștere a exprimării acestor proteine, care sunt în general transcriptionally inactive? DN-forme (de exemplu, p63 și r73yavlyayutsya mai degrabă proto-oncogene). În acest sens, ea dobândește prin populyarnostgipoteza? DN-forme de proteine ​​p63 și p73 funktsioniruyutkak inhibitori naturali p53 inhibă funcția într-un negativnomumehanizmu dominant. Intr-adevar, tetramerymogut lor transcriptionally inactiv concura cu p53 pentru locul de aterizare pe ADN-ul genelor țintă și monomeri / dimerilor - sechestrează p53 prin legarea la formarea sa moleculară a complexelor inactive. Aceasta nu exclude, însă, că în funcție tulburări de p53 este activată Omologii transkriptsionnoyfunktsii (aratat ca transkriptsiyugena p53 reprimă p73), care poate compensa parțial pierderea funktsiir53 și să ofere, de exemplu, dezvoltarea normala a genei p53 soareci gomozigotnymnokautom. Aceste ipoteze, precum și alte aspecte ale omologe biologicheskihfunktsy p53, este necesar un studiu mai aprofundat.