肿瘤基因及其调控机制专家讲座.pptx

肿瘤基因及其调控机制第一节癌基因一、癌基因基本概念因为最初是在病毒中发觉，所以称之为病毒癌基因（v-onc）。以后发觉，在许多动物正常细胞中都存在着与v-onc相对应DNA序列，称之为原癌基因（proto－oncogene）或细胞癌基因（c-onc)现有资料表明：①细胞癌基因与病毒癌基因基本上是同源，但用DNA测序技术可查明，在二者之间能够有一个或几个碱基正确差异。所以现在认为，细胞癌基因是病毒癌基因前体，而病毒癌基因则是细胞癌基因转导翻版；②细胞癌基因在长久进化过程中极为保守，在无脊椎动物（假如蝇）基因组中就能够找到与哺乳动物细胞癌基因基本上同源序列。所以实际上在正常情况下，细胞癌基因不但对机体无害，而且可能在发育过程中，以至于对生命维持起着重大作用：③细胞癌基因在正常细胞中能够有低水平表示，而在癌组织中与其相对应活化癌基因表示水平却比它高多。二、癌基因分类按照这一标准癌基因可分为五大类：①生长因子类②酪氨酸激酶类③丝氨酸／苏氨酸激酶类④GTP结合蛋白（G蛋白）类⑤核结合蛋白类Demezuk（1991）对癌基因作了全方面综述，列出了87种癌基因，并进行了分类。鉴于近年来又有一些新癌基因和抑癌基因出现，对此作了一些增补。现以其资料为基础，对五举癌基因分别介绍以下：1.生长因子类：属于这异类有sis,int-2等五个癌基因。特点是其产物与一些生长因子极为相同：比如，猴肉瘤病毒v-sis癌基因蛋白产物p28与血小板生长因子（PDGF）β链几乎完全相同。所以sis蛋白可模拟PDGF同其受体结合，刺激细胞过分增殖。受病毒感染细胞可向周围分泌生长因子，后者又反过来向分泌它细胞连续发放增殖信号，最终造成细胞癌变。这种癌变过程中独特现象称为“自分泌”（autocrine)。小鼠乳腺瘤病毒（MMLV）int-2癌基因产物gp27-34类似于成纤维细胞生长因子（FGF），其过分表示可诱发小鼠乳腺新月形癌。2.酪氨酸激酶类：属于这一类癌基因较多，现在较明确有21种。依据其功效差异，还可分成两个亚类：①细胞表面生长因子受体②膜结合酪氨酸激酶①细胞表面生长因子受体：包含erbB-l，erbB-2/HER/neu等7个癌基因。禽成红细胞瘤（AEV）病毒癌基因erbB-l蛋白产物pl70与上皮细胞生长因子受体（EGFR）氨基酸序列高度同源。所以，它可模拟EGFR进行工作。即使在没有外源性刺激时，也能不停地使胞内靶蛋白发生酪氨酸激酶反应，从而连续地向细胞核发放增殖信号，造成细胞过分增殖。ErbB-2蛋白产物pl85也与EGFR类似。猫肉瘤病毒癌基因fims蛋白产物gp105～165则与集落刺激因子（CSF-l）受体相同。②膜结合酪氨酸激酶：包含src-l，abl等14个癌基因。Rous肉瘤病毒（RSV）癌基因src-l蛋白产物pp60是第一个被人们分离，并研究得最多癌蛋白，分子量为60kD，长526个氨基酸残基，分布在质膜内侧。pp60是专一地使蛋白质分于中酪氨酸残基发生磷酸化蛋白激酶，称为酪氨酸专一性蛋白激酶（用P-tyr表示）。在正常细胞中，P-tyr仅占总蛋白磷酸化1／3000（其余由丝氨酸专一性蛋白激酶磷酸化，占90％，还有10％由苏氨酸专一性蛋白激酶磷酸化），而在被RSV转化细胞中，P-tyr升高了10倍。本亚类中其它癌基因产物也含有P-tyr活性。前述erbB-l等生长因于受体均含有P-tyr活性，因而推测本亚类癌基因也可能参加细胞生长调控。已知有一个含酪氨酸粘着斑蛋白（vinculin）是pp60P-tyr蛋白激酶底物之一。它位于质膜内侧吸附斑中，而组成细胞骨架微丝结构肌动蛋白束恰好固定在吸附斑上。在正常细胞中，粘着斑蛋白磷酸化仅占该蛋白磷酸化1％，而在转化细胞中则上升至20％。同时发觉在RSV转化细胞株中吸附斑大量降低，其肌动蛋白束结构遭到严重破坏。Pp60P-tyr另一个与细胞骨架相关靶蛋白是p36，它结合在含有微管蛋白，肌动蛋白和肌球蛋白细胞骨架上，它酪氨酸被pp60P-tyr磷酸化后也可造成细胞骨架破坏。由此可见，RSV病毒转化细胞中src癌基因过分表示，是造成细胞骨架微丝、微管系统破坏主要原因。3.丝氨酸／苏氨酸激酶类：关于这类癌基因只列举了raf-1,mos和pim-1三种，它们蛋白产物都是定位于胞质丝氨酸／苏氨酸专一蛋白激酶，与第二信使CAMP调整系统有亲密关系。已知有一个CAMP依赖性蛋白激酶就是丝氨酸专一性蛋白激酶，含有传递CAMP信号及调整基因表示作用。4.GTP结合蛋白类这类包含ras族H-ras，K-ras，N-ras三个癌基因，以及在垂体及卵巢肿瘤中发觉gsp癌基因。ras族癌基因是当前研究得最多癌基因。从人体肿瘤分离到活化癌基因都属于ras族，其基因产物p21ras蛋白分子量约21kD，长188~189个氨基酸残基