Onkologiya-

B.P.Kopnin

Руската Cancer Research Center. Блохин RAM памети, Москва

източник RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. PRB - първият идентифициран тумор супресор

3.2.1. Откриване на Rb гена

Идентификация на подтискане на тумор започна с откриването genaRb присъщ чиито мутации причиняват retinoblastom.V развитие началото на 1970 г. Knudson, провеждане на епидемиологични проучвания, се отбележи, че около 40% от ретинобластома среща в mladencheskomvozraste (средна възраст 14 месеца). Освен това, тези тумори kakpravilo двустранни (възникнат от ретината на двете очи) и chastomnozhestvennye (средно от 3 независим тумор в пациент) Ако тези пациенти в резултат на хирургични vmeshatelstvaizlechivalis от ретинобластома, много от тях в младежки vozrasterazvivalis остеосаркома, и в зряла възраст - меланома kozhi.Pri в много случаи има наследствен zabolevaniya.Knudson формулира хипотезата, че ако децата nasleduyutmutantny алел, наречен по-късно Rb, втората мутация Вече се срещат в ретинобластом, което води до появата на opuholi.Eto доста често събитие (при около 95% скорост patsientovs от около три на пациент) и, следователно, predraspolozheniek развитие на заболяването е доминиращ режим на наследяване. Knudsonpredpolozhil също така, че децата, които ретинобластом voznikayutv късна възраст (честотата на тези тумори е малък - 1При 30000 лица) не наследяват мутантния алел на ген Rb.Vmesto има две независими мутации случи odnomiz в ретинобластом, което води до развитието на тумори. Следователно, според хипотезата на Knudson, първата група от пациенти imeetsyaodna вродени и придобити мутация, докато vtoroygruppy болни и с мутации придобити.

Тъй като за някои наследствени ретинобластом obnaruzhivalisnebolshie заличаване сайт на дългото рамо на хромозома 13 (13q14), се предполага, че генът "предразположение към ретинобластом"(Rb) локализирани в този геном област. Всъщност, използвайки позиционен клонирането на гена е бил изолиран, както allelyakotorogo инактивиран в клетките, както и наследствен sporadicheskihretinoblastom. Така в наследствени форми zabolevaniyavse телесни клетки имаха вродени мутации в този ген. Така болест, стана ясно, че постулира Knudson на две мутации, необходими за развитието на ретинобластом се срещат в различни allelyahodnogo една и съща Rb ген. Инактивирането на гена Rb е obnaruzhenane само в ретинобластом клетки, но също така и в някои други, не-наследствена тумори: почти всички sluchayahmelkokletochnogo рак на белия дроб, части от случаите (20-40%) на остра левкемия, остеосаркома, рак на пикочния мехур, на простатата и други Vosstanovlenieekspressii този ген. в култивирани клетки ин витро ретинобластом остеосаркоми доведе до инхибиране на растежа им. Така, първият се получава силно доказателство за наличието на гени, пълно инактивиране на което води до развитието на novoobrazovaniyi продукти, които могат да потиснат възпроизвеждане neoplasticheskihkletok. Закони идентифицирани Rb ген под vchastnosti асоциация проучване с наследствени форми на рак и neobhodimostporazheniya двата алела (рецесивна мутация на символите на дисплея), са били използвани като критерии за търсене и identifikatsiidrugih потисници на тумори.

Понастоящем значителен напредък в ponimaniinormalnoy функция Rb генен продукт (PRB) в клетката, и местоположението oharakterizovanytipy мутации в гена на ретинобластома Rb в andother злокачествени заболявания, високо ефективни методи, предложени skriningamutatsy Rb при индивиди в риск.

3.2.2. PRb функция в клетката и неговите нарушения в карциногенезата

PRB е fosfobelok в мол. маса 105kD, lokalizuyuschiysyav ядро ​​и се изразява в повечето видове клетки. Той defosforilirovanv делящи се клетки и в пролифериращи клетки, nahodyaschihsyav рано G1 фаза на клетъчния цикъл. В това състояние, PRB obrazuetkompleksy с няколко протеини, включително протеини, които причиняват remodelirovaniehromatina (хистон деацетилаза HDAC, превключва-ОЯГ комплекси) и transkriptsionnymifaktorami семейството на E2F, регулират генна активност, produktykotoryh необходимо да се започне и минаваща S-фаза (циклин Е, циклин А, дихидрофолат редуктаза, тимидин киназа, PCNA, ДНК polimerazaa т.н.). Транскрипция на тези гени се потиска ако асоциираните E2F skompleksami HDAC / НРБ / СВИ-SNF. Когато PRB митогенни сигнали във фаза seredineG1 фосфорилирани на специфична амино киселина ostatkamtsiklinzavisimoy киназа Циклин D / Sdk4 (6), който причинява otvyazyvanieot HDAC. Комплекс PRB / СВИ-SN (без HDAC) не блокира sposobnostE2F транс-активиране на циклин Е ген но transkriptsiyudrugih потиска E2F-регулирани гени, по-специално циклин А. В резултат късно G1 фаза настъпва tsiklinzavisimoykinazy селективно активиране на циклин E / CDK2, който допълнително фосфорилира pRbpo други аминокиселинни остатъци. Това причинява vysvobozhdenietranskriptsionnogo фактор E2F комплекси на НРБ / СВИ-SNF и egoaktivatsiyu води до повишена експресия на циклин А и drugihgenov чиито продукти са необходими за синтеза на ДНК (фиг. 1).

Фиг. 1. PRB регулира активността на транскрипционни фактори semeystvaE2F и циклин-зависими кинази, отговорни за влизане и prodvizheniepo S фазата на клетъчния цикъл (обяснение в текста).

След zaversheniyaS PRB фаза става дефосфорилиран състояние в kotoromon E2F активност и блокира входа на следващия S фаза (за неговите нови initsiatsiineobhodim митогенни стимули активиране комплекси tsiklinD / Cdk4). Следователно, модулиране на активността на E2F и reguliruemyhim ген, PRB играе ключова роля в контрола posledovatelnostisobyty осигуряване на G0 / G1 клетки в S фаза преход и uspeshnoezavershenie. В допълнение към E2F PRB се свързва към и модулира aktivnostryada други транскрипционни фактори, повечето от които са включени в регулирането tkanespetsifichnyi определена диференциация programm.Tak, тя увеличава транскрипционната активност на някои predstaviteleysemeystva bHLH (MyoD и др.), Които стимулират мускулите differentsirovkui С / ЕВР семейство условия ключова роля в моноцити-макрофаги (NF-IL6) и adipotsitarnoy (с / ЕВР-б) диференциация. Освен това, PRB свързва и потиска на хомеобокс съдържащ transkriptsionnyefaktory (Pax-3, Mhox, Chx10), определяне съдбата клетка в rannemembrioneneze. Всичко това дава основание да се смята, че основната fiziologicheskayafunktsiya PRB е determinancy някои terminalnyhdifferentsirovok, което изисква спиране на клетъчния цикъл (извършва чрез потискане на E2F функция) и индуциране ekspressiiryada специализирана протеини (aktivnostitkanespetsifichnyh реализира чрез модифициране на транскрипционни фактори). Много chastmutatsy Rb ген намерени в различни тумори, защото libodeletsiyu ген или кодираща смени конструкция, или prezhdevremennuyuterminatsiyu или разстройства иРНК сплайсинг. Всичко това води Ilik пълна загуба на експресия на протеин продукт, или ekspressiinepolnotsennyh и нестабилни протеини PRB. В някои случаи nablyudayutsyamissens мутация причинява замяната на една от мутациите аминокиселинни засяга ostatkov.Takie домейн отговорен за свързване с PRB cryadom клетъчни протеини и вирусни онкопротеини - Т-SV40, Е1А adenovirusovi Е7 HPV. Очевидно дисфункция на този домейн, vyzyvaemoelibo мутации или неговото свързване към вирусни онкопротеини, yavlyaetsyakritichnym за потискане на супресорната активност на НРБ. Когато mutatsiyahoboih Rb генни алели причиняват липса на експресия на протеин клетка pRbili функционално неактивна форма, transkriptsionnyyfaktor E2F постоянно съхраняват в активирано състояние. Това, от една страна, намалява зависимостта на възпроизвеждане на rostovyhfaktorov клетки, и второ, анулира отрицателната регулация на клетъчния растеж proliferatsiipri инхибиторни сигнали. В допълнение, загубата на функция на PRB narushaetprotsessy клетъчна диференциация. Всичко това драстично увеличение veroyatnostpoyavleniya непрекъснато делящи клетъчни клонове, в които budutnakaplivatsya и други онкогенни мутации, водещи до zlokachestvennoytransformatsii. В същото време, остава неясно защо в vrozhdennoyinaktivatsii един от алелите на гена Rb във всички клетки organizmau пациент в ранна възраст се развива ретинобластом ан някои други тумори. Интересното е, че transgennyhmyshey с дезактивиране на един алел на ген Rb (инактивиране oboihalleley несъвместима с ембрионални живот заради нередности eritropoezai неврогенеза) не възникне ретинобластом и гръбначно-мозъчни рак schitovidnoyzhelezy или аденом на хипофизата, произтичащи от средната меланофори (за разлика от мишки при хора тази тъкан е в хипофизата атрофирали) .В допълнение, ретинобластом и не се развиват в химерни мишки, дори във всички клетки на ретината, което двата алела на гена инактивиран Rb.Otsutstvie ретинобластоми в такъв химерен myshe obyasnenootnositelno може да бъде малък в сравнение с броя мъж kletokv ретината, което намалява вероятността от поява на korotkoyzhizni животно в една от допълнителна geneticheskihizmeneny ретинобластом, необходима за развитието на тумори. По-малко veroyatnosttakih събития също могат да бъдат свързани с липсата на laboratornyhmyshey допълнителни канцерогенни фактори, като ретината oblucheniekletok слънчева светлина насърчава очевидно razvitiyuretinoblastom в подобна ситуация при хората. В полза predpolozheniyao нужда за развитието на ретинобластом dopolnitlnyh sobytiymozhet показват, че ретинобластом възникне utransgennyh мишки, продуциращи вирусен онкопротеин T-SV40, kotoryysvyazyvaet и инактивира не само НРБ, но неговите хомолози, както и други подтискане на тумор (виж по-долу.) - p53 (вж. раздел 3.3).

3.2.3.Gomologi PRB: p107 и Rb2 / р130

Малко по-късно, в началото на 90-те години gg.bylo identifitsiorovano два генни продукти, които iRb2 протеини p107 / р130, имат структурни прилики и частично perekryvayuschiesyafunktsii с PRB. По този начин, подобен на PRB, те са в състояние да потисне aktivnostE2F упражняващи реагиращи-гени и блокира входа на фаза С. Въпреки това, те имат няколко разлики от PRB. По-специално, те се свързват и tolkoE2F4 E2F5, докато PRB взаимодейства с E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Може би това е причината p107 и Rb2 / P130, за разлика от НРБ, не sposobnypodderzhivat дълъг престой в G0 nekotoryhtipov и диференциацията на клетките, като мускулните клетки. Хомолози на НРБ дисфункция, както изглежда, не са включени в първоначален стадии на развитие liboopuholey всяко лице, докато има са били идентифицирани с вродени наследствени formynovoobrazovany зародишни мутации на гени r107ili Rb2 / P130. Освен това, честотата на тумори мишки хетерозиготни нокаут etihgenov не се увеличава. В същото vremyasomaticheskie инактивиране мутации Rb2 / р130 ген се характеризира dlyachasti случаи лимфом на Бъркит, назофарингеален карцином и melkokletochnogoraka светлина, и, като правило, са идентифицирани в късно stadiyahzabolevaniya. Вероятно дисфункция на този хомолог НРБ obespechivayutprogressiyu някои тумори.