Onkologiya-

B.P.Kopnin

Руската Cancer Research Center. Блохин RAM памети, Москва

източник RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.3. р53 - многофункционална туморен супресор, по vsegoporazhaemy в различни човешки тумори

3.3.1. Видове тумори, свързани с анормален р53

Най-универсалната молекулни промени в различни novoobrazovaniyahcheloveka е инактивирането на функцията на р53 протеин. Повече от polovinevseh човешки тумори (тумори 50-60% над 50 razlichnyhtipov) детектиран р53 генна мутация. За разлика от други opuholevyhsupressorov, характеризиращ се с мутация, спиране sintezbelka (делеции, образуване на стоп кодони смени кодиращата рамка нарушение иРНК сплайсинг), по-голямата част (90%) от мутация на р53 е миссенс мутация води до zameneodnoy от аминокиселини в протеинова молекула към друга. Още odnoyosobennostyu р53 мутации в туморни клетки е с които, за разлика от други тумор супресорни мутации, хетерозиготни chastoyavlyayutsya, т.е. Това засяга само една от двете alleleygena. (Причините за тези различия ще бъдат оповестени по-долу, rassmotreniistrukturnoy организация и функции на p53 - виж раздел 3.3.2.).

Мутациите са открити в различни части на молекулата на р53, но в chaschevsego еволюционно консервативни ДНК-свързващ домен, и с най-голяма честота в кодони 175, 245, 248, 249, 273rd 282 (така наречените горещи точки) - виж фиг .. 2. Интересното е, че спектърът на мутации варира до известна степен в зависимост от gistogenezaopuholi и / или етиологичен фактор. Например, мутации в kodone175 не се срещат в белодробни тумори и заменят друг goryacheytochke - кодон 273 - не може да се открие с бластна криза hronicheskogomieloidnogo левкемия. В същото време, за рак на белия дроб harakternymutatsii при кодон 145, е много рядко в други тумори, и мутации в кодон 249 се намират предимно в хепатокарцинома причинена от специфичен канцероген - афлатоксин В. Очевидно е, отражение на действието на канцерогени с различни механизми mutagennogodeystviya и разлики в характера на р53 мутации в различни opuholyah.Tak, в тумори на белия дроб, черния дроб и лимфоми aminokislotnyhostatkov заместване в повечето случаи се дължи трансверсии (в DNKpurinovy ​​нуклеотидна заместник NEN на пиримидин или обратното) априори кожни карциноми, лимфом на Бъркит, Т-клетъчна левкемия - преходи (замяна на пуринова основа за друга пуринова или пиримидинова pirimidinovogona друг).

Germinal (настъпили в зародишни клетки и предава ponasledstvu) мутация в един алел на ген р53 причина на sindromLi-Fraumeni, съдържащ razvitiyurazlichnyh вродена предразположение към тумори, особено саркоми molochnoyzhelezy рак, лимфоцитни левкемии. Често, Li-Fraumeni синдром harakterizuetsyavozniknoveniem множество първични тумори. Прави впечатление, че в трансгенни мишки, носещи инактивиране мутации в gener53, има една картина, че е много напомня на Лий Fraumeni.Primerno синдром трети от животните, които са инактивирани един от dvuhalleley p53, в рамките на 6-9 месеца след раждането, има тумори и тяхната гама е много подобен на този, наблюдаван в синдром на Li-Fraumeni.Pri тази част в тези тумори, както и тумори в patsientovs синдром на Li-Fraumeni, nepovrezhdennogoallelya запазва експресия на гена р53. В вродена инактивиране във всички клетки organizmaoboih алели на р53 тумор се развива в почти vsehzhivotnyh. Приблизително същата снимка се вижда в transgennyhmyshey преноса на допълнителен екзогенна p53 алел, kodiruyuschiybelok на Мутация.

Важно е да се подчертае, че мутацията - не е единственият начин narusheniyafunktsii протеин p53 в туморните клетки. Така че, за 10-20% от рак molochnoyzhelezy, както и невробластома характеристика нарушение transportar53 от цитоплазмата към ядрото, където се проявява funktsionalnuyuaktivnost. Като част от остеосаркоми kletochnogoonkogena наблюдавана амплификация на MDM2, продукт, който се свързва към и инактивира belokr53 (вж. Раздел 3.3.3). При рак на шийката на матката, папилома вируси assotsiirovannoms човека, свързването на р53 с virusnymonkobelkom Е6), което води до разграждане на р53 протеин и т.н.

3.3.2. Структурна организация и биохимична активност belkar53

Продуктът на гена р53 има мол. тегло 53 kDa и се състои от 392 aminokislotnyhostatkov. Образува тетрамерен комплекс способен regulirovattranskriptsiyu редица гени, които са в структурата на ДНК spetsificheskieposledovatelnosti, наречен р53-отзивчив политики elementy.V молекула р53 картирани няколко функционално значими домени, които играят важна роля в изпълнението и регулиране на неговата активност (фиг. 2).

N-терминален участък (аминокиселини 1-42) е домен отговорен за активиране на транскрипцията на целевите гени. Onobladaet способност да се свързват към компонентите на базалната faktorovtranskriptsii, особено субединици hTAFII31, hTAF70 kompleksaTFIID РНК полимераза II, както и транскрипционна kofaktoromp300 / CBP. В допълнение, тази област е включен в протеин-протеин взаимодействия, които регулират стабилността на р53. И най-накрая, тя raspolozhenoneskolko серин и треонин kotoryhreguliruet активност на р53.

Фиг. 2. Схематично представяне на функционалните домени на р53, предложеното придобиване на модел протеин транскрипционно aktivnoykonformatsii и честотата на тумори в chelovekamutatsy в различни области на молекулата на р53.

Централният домен на р53 (аминокиселини 120-290) се свързва neposredstvennouznaet и reguliruemyhgenov специфични ДНК последователности, така наречените р53-чувствителни елементи, състоящи izraspolozhennyh последователни последователности obobschennoystrukturoy тип PuPuC (A / T) (A / T) GPyPyPy (PU - пурин, Ру - пиримидин) .Imenno ДНК-свързващ домен е локализиран bolshinstvotochechnyh мутации, открити в различни човешки тумори (Фигура 2) ..

Следват областите, отговорни за нуклеарна локализация (aminokisloty305-323) и димеризация / тетрамеризация на молекулите на р53 (aminokisloty323-356). С-крайната част на р53 (аминокиселини 363-392) predstavlyaetsoboy наречен инхибиторна домейн. В nemodifitsirovannomsostoyanii засаждане предотвратява ДНК свързващ домен за spetsificheskuyuposledovatelnost регулиран ген. Фосфорилирането и atsetilirovanieego определени сайтове причиняват конформационни промени belkovoymolekuly и р53 тетрамер преход от неактивна (латентна) за активни. В резултат на ДНК свързващи домени osvobozhdayutsyaot блокиращ ефект и инхибиторни домени да придобие sposobnostsaditsya р53-чувствителни елементи. По този начин, от основните фактори, участващи responsivnymgenam транскрипция svyazyvayuschiesyas N-крайната част на р53 и стимулиране на РНК синтез целеви гени.

В допълнение към подобряване на транскрипцията на гени, съдържащи spetsificheskieresponsivnye елементи, р53 също до drugihaktivnostey. По-специално, тя е в състояние да потисне генна транскрипция mnogihdrugih такива протоонкогените BCL2, Jun и FOS, ген fibronektinai т.н. В основата на този транс-репресия е няколко механизма: свързване и отвеждане на активирана р53 faktorovtranskriptsii база номер (P300 / CBP, ТВР, CBF) - и способността да се свързват специфични гени rekrutirovatk хистон деацетилаза (HDAC) и др remodeliruyuschiehromatin- В допълнение, р53 се свързва с протеини vovlechennymiv репликация или възстановяване на ДНК, и като следствие, модулират etiprotsessy. По този начин, чрез взаимодействие с RP-А протеин, инхибира egosposobnost активира ДНК полимераза А и Г, chegoyavlyaetsya резултат от инхибиране на ДНК репликация. Свързване на компоненти kompleksaTFIIH (ERCC2, ERCC3 и др.), Това ще активира р53 функция и по този начин stimuliruettem ексцизия поправка на ДНК. Свързването на р53 с belkomRad51 води до стимулиране на ДНК рекомбинация и увеличаване effektivnostireparatsiyu на двойната верига на ДНК паузи. За да участват в р53 reparatsiiDNK също показва способността му да бъде активен 3`-5`-ekzonukleazyi разпознават части на едноверижна ДНК и / или несдвоени бази.

Фиг. 3. Схематично представяне на различни конформационни sostoyaniyr53 призната от специфични антитела. Онкогенни mutatsiivyzyvayut необратим преход на молекулата в денатуриран държавата, в която се отваря по-рано недостъпни епитоп и, обратно, да изчезне, някои по-рано на разположение епитопи.

Специфични туморни клетки миссенс мутации водят krezkomu промяна в конформацията на протеиновата молекула на р53 (Фигура 3) Chtov до голяма степен засяга всички от горе активни. Има загуба или отслабване на способността да се свързват и aktivirovatgeny с р53-чувствителни елементи, потисне други целеви spetsificheskiegeny инхибира репликацията на ДНК и стимулира reparatsiyuDNK. Освен това, тъй като р53 форми тетрамерна комплекси Мутации един алел на р53 генен продукт и да причини инактивиране на втория алел непокътнати. Фактът, че мутант р53 протеин са ко-експресиран Нормално или образуване неактивен хетеромерен kompleksy.Takim начин мутантен протеин инхибира р53 функция от normalnogobelka доминантно-негативен механизъм. Очевидно, imennoeta черта на мутант р53 до голяма степен otvetstvennaza им онкогенен потенциал. В подкрепа на този totfakt показва, че въвеждането на кратко полипептиден домен sootvetstvuyuschegooligomerizatsionnomu р53 клетки дава polnotsennyhtetramernyh образуването на комплекси на р53 и причинява туморна transformatsiyu.Neobhodimo отбележи, че в допълнение към загубата на нормалната функция на р53, р53 мутанти с аминокиселинни замествания в горещи точки (kodony175, 248 и и др.) придобият нови свойства, които не са присъщи belkur53 див тип (печалба-на-функция). По този начин, описан priobreteniemutantnymi способност да активират р53 промотори и protoonkogenovMYC ERB1, анти-апоптичен Bcl-2 генна фамилия на BGL1, genaMDR1, определящ множество лекарства ustoychivostkletok т.н. Предполага се, че това се дължи на мутантни р53 sposobnostyunekotoryh свързващи протеини, по-специално други faktorytranskriptsii с които нормално р53 не взаимодейства, imodifitsirovat експресия на гени, регулирани от тези transkriptsionnymifaktorami.

3.3.3. Физиологични функции на р53 и техните нарушения neoplasticheskihkletkah

молекула р53 протеин може да бъде в различни konformatsionnyhsostoyaniyah в която те имат различни биохимични aktivnostyamii служат различни физиологични функции. В конвенционални usloviyahr53 съхраняват в т.нар латентна форма, в която obladaetslaboy транскрипционна активност. Такова р53 обаче svyazyvaetbelki репарации машини (вж. По-горе) показва 3`-5`-ekzonukleazyi активност стимулира рекомбинация и възстановяване на ДНК. Stressahi на различни вътреклетъчни лезии настъпи след translyatsionnyemodifikatsii, по-специално фосфорилиране и ацетилиране opredelennyhaminokislot р53 молекула, определяне на прехода към така nazyvaemuyustressovuyu конформация. Такова p53 значително по-стабилен (t.e.rezko увеличаване на количество в клетката) и транс-ефективно активиране / или транс-репресира специфични целеви гени sledstviemchego индукция е в анормални клетки или спре kletochnogotsikla или апоптоза. Освен това, активиране на р53 води до izmeneniyuekspressii някои гени на секретирани фактори, rezultatechego може да варира размножаването и миграция не само повреден, но също така и на околните клетки. По този начин, докато в стресиращо конформация на р53 е до голяма степен губи активност stimuliruyuschierekombinatsiyu и / или възстановяване на ДНК.

див тип р53, в допълнение към латентната и стресиращо mozhetvremenno придобива и т.нар мутант конформацията skhodnuyus тази, в която p53 молекула необратимо се движи onkogennyhmutatsiyah. Преходна преход мутант р53 конформация proiskhoditpri изложени на някои цитокини и / или morphogen (PDGF, тромбопоетин, ретиноева киселина, и т.н.). Takogoperehoda биологичен смисъл е неясно. Може би той е пълен inaktivatsiirost-инхибиране активността на р53 и / или промени набор от целеви гени.

По този начин, р53 играе важна роля за сигурността, като по obraznomuvyrazheniyu D.Lane, "пазителят на генома", Povsednevnayafunktsiya е очевидно в разпознаване и ispravleniioshibok неизменно възникнат по време на ДНК репликация. Когато massivnyhpovrezhdeniyah ДНК други вътреклетъчни разстройства или ugrozeih поява минава р53 функции (Фигура 4): Усвояване на транскрипционната активност и промяна на експресията на гени мишени, той причинява или спиране анормална клетъчна пролиферация (времето за ремонт увреждане или необратимо) или тяхната смъртта на (факторите, които определят съдбата на клетките ще rassmotrenynizhe активиране на р53). В резултат на премахването на възможността за натрупване в organizmegeneticheski модифицирани клетки.

Механизми на р53 активиране на стрес и вътреклетъчни povrezhdeniyah.Aktivatsiya транскрипционни функции на р53 се наблюдават в повечето raznoobraznyhstressah и вътреклетъчни нарушения: UV- и грам-облъчване, присъствието на счупени ДНК от клетка, намаляване на вътреклетъчния басейн на нуклеотиди, инхибиране на ДНК и РНК полимерази, свръхекспресия на онкогени, вирусни инфекция, хипоксия, оксидативен стрес, хипо- и хипертермия, различни нарушения на клетъчната архитектура (увеличаване на броя на ядрата и цитоскелета променя адхезия) и т.н.

Ключова роля в стабилизирането на протеин р53 и увеличи своя transkriptsionnoyaktivnosti играта се променя взаимодействието с протеин р53 ingibitoromMdm2 ген, който е потенциален онкогенен. Mdm2svyazyvaetsya протеин с N-края на молекулата на р53 и притежаващ дейности E3ubikvitin лигаза стимулира убиквитиниране и като резултат, протеазомна деградация на р53 протеин. Следователно, нормално ниво ekspressiir53 е много ниска, и целия си живот, е само около 30 минути. Освен това, свързването на N-терминалната част на р53 в rayonedomena взаимодействие с основните транскрипционни фактори, MDM2 инхибира способността на р53 да транс-Активиране целеви гени.

А)

Б)

Фиг. 4. Функции за сигурност на р53.
А). функции "латентен" и "стресиращо" formr53.
B) Фактори, причиняващи транскрипционно активиране на р53, р53 гени misheniaktivirovannogo и засягат тяхната biologicheskieeffekty експресия.

Когато вътреклетъчни разстройства, по-специално, когато се появява povrezhdeniyahDNK фосфорилиране на р53 в сайтове (Ser15, Ser20, Ser33), разположени в зоната на свързване с MDM2 протеин. Takoefosforilirovanie извършва специфична киназа (ATM, ATR, и тяхната цел - chekpoyntkinazy СНК1, CHK2), който aktiviruyutsyav отговор на различни разстройства на структурата на ДНК. (Виж раздел 3.11.1) .В допълнение, ATM фосфорилира и MDM2 протеин. Като резултат blokiruetsyasvyazyvanie р53 а с MDM2, което води до стабилизиране на молекулите на р53 ipovyshenie им транскрипционна активност. В някои drugihvnutrikletochnyh промени, като например, когато клетката ekpressii aktivirovannyhonkogenov RAS, също се наблюдава нарушаване взаимодействие r53i mdm2, но това се дължи на увеличаване на протеинова експресия pARF алтернативна рамка за четене продукт INK4a ген (вж. Razdel3.4). PARF протеин, способен да се свързва или с N-kontsevymuchastkom р53 с MDM2 или протеин, като по този начин предотвратяване на тяхното директно взаимодействие с друг. Интересното е, че ген се транскрипционен цел aktivirovannogor53 MDM2. В резултат на установен регулиране контур, stimuliruyuschayadegradatsiyu р53 протеин след приключване на факторите vyzyvayuschihego фосфорилиране или свързващ протеин pARF.

Важна роля при придобиването на молекули р53 целеви конформация sposobnoytrans-активиране гени също играе модификация С-kontsevogouchastka, а именно неговия специфичен aminokislotnyhostatkov ацетилиране. Когато повредена ДНК и експресиране на активиран onkogenaRAS тези събития, инициирани от свързването на изтичането на Mdm2N-крайна част на р53 с базалния транскрипционен фактор P300 / СВР, ацетилиране първия инхибиторна домен на р53 при лизин 373 i382, и след това (след свързването на р53 отговорни елементи) и хроматин протеини област на целевите гени. Така posledovatelnyepost-транслационни модификации на N-терминални и С-терминален uchastkovr53 предизвикат увеличение в количество от р53 протеин в клетка, priobretenieim способност да свързва р53 отговорни елементи и rekrutirovatk гени насочени основни транскрипционни фактори (компоненти kompleksaTFIID РНК полимераза II и хистон acetylase P300 / CBP , dekondensiruyuschiehromatin), като по този начин стимулира транскрипцията на иРНК им.

Съгласно някои стрес, по-специално по време на хипоксия, nablyudayutsyapost-транслационни модификации на р53, причиняват прехода не kklassicheskoy стресиращо конформация и негов вариант. Такова r53ne транс-гени, съдържащи активира р53-чувствителни елементи, но потиска транскрипцията на други целеви гени. Този така nazyvaemayarepressionnaya форма и фосфорилират в N-края, но C-kontsevoyuchastok не ацетилиран и свързва repressionnye комплекси Sin3 / HDAC, което води до кондензация на хроматин на целевите гени.

целеви Р53 гени и техните функции. В момента, в допълнение на mdm2, която осигурява регулиране на р53 на гърба (вж. По-горе), идентифицирани повече от сто гени, които са mishenyamitranskriptsionnyh активност на р53. Те могат да бъдат разделени naneskolko групи въз основа на техните физиологични функции (Фиг. 4В).

Първата група включва гени, чиито продукти се регулира kletochnyytsikl. Най-важната от тях е протеинът p21Waf1 / Cip1 - ingibitortsiklinzavisimyh кинази от семейството на CIP / Кип. Увеличаването на нейната ekspressiivyzyvaet нГклетъчен цикъл в G1 фазата късно, че те obuslovlivaetsyasvyazyvaniem циклин E / Sdk2, потискане на sposobnostifosforilirovat семейството протеини НРБ и да освободи transkriptsionnyefaktory E2F (вж. Раздел 3.2.2). Копирно механизъм ostanovkiperehoda от G1 към S е потискането на активирана р53 transkriptsiigena DP1 - транскрипционен фактор, който се свързва E2Fi образува активен комплекс, активиране sintezproduktov действително трябва да въведе фазата S. vnimaniyasposobnost също заслужава подобри р53 експресия SIAH1 генен продукт на разграждане kotorogostimuliruet б катенин - транскрипционен фактор, който активира транскрипцията на гена на циклин D и онкоген MYC (виж раздел 3.4.2), което допълнително допринася за индуциране ostanovkikl точна цикъл в G1. Имайте предвид, че p53 може podavlyataktivnost Cdk2 не само чрез промяна на тяхната transkriptsionnyhfunktsy, но поради взаимодействието протеин-протеин, и imennoneposredstvennogo задължителен циклин H - компонент kinaznogokompleksa САК, извършване на активиране на фосфорилирането tsiklinzavisimyhkinaz.

Идентифицирани редица целеви гени р53 продукти kotoryhvyzyvayut спре във фаза G2 (закъснението се наблюдава при р53 вече активира след клетката е преминал G1-пункт, или клетки, инактивиран с G1-пункт). Aktivirovannyyr53 комплекс инхибира функцията на циклин B / cdc2, играят klyuchevuyurol прехода от G2 в митоза чрез няколко механизма. Първо, той активира транс-14-3-3-те гена, чиято протеинов продукт svyazyvaeti усамотява циклин B / Cdc2 в цитоплазмата, не davayavozmozhnosti те влязат в ядрото, където те трябва да бъдат svoyuaktivnost. На второ място, той активира транс GADD45 ген, който има способността да се свързва belkovyyprodukt Sdc2, razrushayatakim е начин комплекси циклин B / Cdc2. Трето, repressiruettranskriptsiyu р53 ген и циклин B Cdc2, което намалява синтеза им produktov.Sleduet отбележи, че както в случая на спиране на клетъчен tsiklav G1, G2 забавяне на увреждане на ДНК, когато се наблюдава в kletkahs инактивиран р53: това е podavleniyafunktsii резултат фосфатаза CDC25 (Cdc25A при спиране в G1 и Cdc25C в суспензия G2), активиране на съответния tsikdinzavisimyekinazy. Въпреки това, в клетки с нарушена функция на р53 proiskhoditlish кратко забавяне на контролно-пропускателен пункт, и активирането на р53 obespechivaetdlitelnuyu спиране на клетъчния цикъл, предотвратяване razmnozhenievplot за отстраняване на дефекта.

Следващата група от р53-регулирани гени кодират протеини indutsiruyuschieapoptoz. Така р53 контролира синтеза на двата компонента osnovnyhputey индуцирането на апоптоза и митохондриални и стимулирани"рецептори на смъртта", По този начин, той регулира aktivnostbelkov семейството на Bcl-2, потискащ ген анти-апоптични гени belkaBcl2 и активиране на про-апоптичен протеин Вах, Puma и Noxa.Povyshenie митохондриална мембранна пропускливост и tsitohromaS AIF протеин е постигната и транс-активация ген p53AIP1 (egoprodukt локализиран в митохондриалната мембрана и намалява membrannyypotentsial) и PIG3 ген (кодира оксидоредуктази които vovlechenav образуването на кислородни радикали, които увреждат мембрана mitohondriyi стимулиране освободи съдържанието им). Стимулиране на апоптоза смърт zapuskaemogoretseptorami постига транс-активация ген iztakih два рецептора - Fas и Killer / DR5 (рецептора за TRAIL). Escheodnoy като мишена е ген, наскоро идентифициран belkaPidd който съдържа смъртоносния домен и свръхекспресия indutsiruetapoptoz. Идентифицирани други гени р53-отзивчив политики (IGF-BP3, PAG608, р85, циклин G), продукти, които стимулират апоптоза но mehanizmyih апоптотична действие, докато изследва скоро слабо. Krometogo, р53 може да индуцира апоптоза чрез други механизми са свързани с неговата способност да променят експресията на гените misheney.Tak, мутант р53 транскрипционната активност загуби (vrezultate делеции на С-терминалния регион, или мутации при кодони 22-23) запазват способността въпреки индуцира апоптоза в някои (но не всички) типове клетки. Предполага се, че това effektobuslovlen протеин-протеин взаимодействието на р53. По този начин, с увеличаване на функционалната активност на р53 може proiskhoditaktivatsiya веднага много начини за предизвикване на апоптоза, което очевидно осигурява надеждно изпълнение.

Тъй като р53 контролира активността на гени, чиито продукти sposobnyvyzvat като арест на клетъчен цикъл в различните фази, и апоптоза, възниква въпросът, защо съдбата избор активиране kletkipri р53. Оказа се, че той се определя mnozhestvomfaktorov: Gistogeneticheskaja клетъчен тип (например, normalnyhfibroblastah обикновено се наблюдава спиране на клетъчния цикъл, а в лимфоцитите - апоптоза), степента на активиране на р53 (а uvelicheniemurovnya неговата експресия се увеличава вероятността за апоптоза), funktsionalnoyaktivnostyu сигналния път pRb- E2F (в inaktivirovannympRb в фибробласти или свръхекспресиран на E2F, няма спиране VG1 и апоптоза), и т.н. Наскоро открихме, че друг фактор при определяне на избора между спиране на клетъчния цикъл и апоптоза, е характер модификация р53 молекули себе си и / или протеин belkovyhvzaimodeystvy. Така р53, фосфорилиран при Ser15 / 20 и atsetilirovannyypo С-края, е в състояние на транс-активиране на ген p21Waf1 / Cip1 и vyzyvatostanovku в G1, а допълнително фосфорилиране това Ser46pridaet способността за транс-активира заедно с гена p21Waf1 / Cip1i протеин ген r53AIP1 и този случай вече се наблюдава apoptoz.Prichem вероятност Ser46 фосфорилиране увеличава с uvelicheniemintensivnosti увреждане на ДНК. Освен това, способността на р53-izbiratelnotrans активира проапоптотични гени (BAX и др.) Uvelichivaetsyapri неговия свързващ протеин семейство ASPP (ASPP1 и ASPP2), poteryaekspressii което е характерно за значителна част от случаите rakamolochnoy жлеза.

Третата голяма група на р53 целеви гени са гени produktykotoryh контролирани морфология и / или миграция на клетки (Фигура 4В) .tak р53 транс-гени активира двете представители semeystvarasseivayuschih (разсейване) фактори -. HGF / SF и HGF1 / MSP и genodnogo членове на семейството на епидермалния растежен фактор HB-EGF (хепарин-свързващ EGF) (всички продукти на тези гени са odnovremennoi митогени и motogenic). По този начин, транс-активира р53 рецептор takzhegeny тези фактори - HGF / SF-R (Met) и EGF-R. р53 гени са responsivnymitakzhe хемокин фракталкин, а-гладкомускулен актин и колаген II1 VL1 тип инхибитор, PAI-1, плазминоген. С drugoystorony потиска р53 гени metalloproteinazyI фибронектин и тип. Физиологичното значение на това регулиране до ustanovleno.Vozmozhno е, поне частично, в privlecheniik клетки активират р53 opredelennyhtipov околните клетки за ремоделиране / възстановяване на тъкан структура в mestevozmozhnogo апоптоза. Възможно е участието на такова регулиране и vprotsesse морфогенеза.

Специална група от прицелни гени на р53 могат да се идентифицират гени kontroliruyuschieangiogenez. Ключова роля в нео-ангиогенезата играе VEGF (VascularEndothelial растеж Factor-стимулира размножаването и migratsiyuendotelitsitov), ​​чиято експресия при хипоксия povyschaetsya iliaktivatsii някои онкогени. р53 потиска транскрипцията kakgena VEGF, и ген HIF-1 (хипоксия индуциращ фактор 1) - transkriptsionnogofaktora предоставящи повишена експресия на VEGF и retseptorovv отговор до намаляване на съдържанието на кислород (с изключение на HIF-1izmenyaet експресиране на гените, контролиращи глюкозен транспорт iglikoliz че адаптира клетки в условия хипоксия) .Odnovremenno р53 гени транс-активират протеини ingibiruyuschihangiogenez - тромбоспондин (TSP) -1, -2 (spetsificheskieretseptory свързване с ендотелиални повърхности, ги апоптоза) и BAI-1 причини. По този начин клетките активират р53 лошо perenosyatnedostatok кислород престанат да секретират VEGF и инхибитори на ангиогенезата nachinayutsekretirovat който предотвратява obrazovaniyunovyh съдове. Тези функции са очевидно по-odnoysostavlyayuschey тумор-потискащо действие на р53, тъй onipredotvraschaet адаптиране към хипоксия и васкуларизация в tsentropuholi.

Той разкрива няколко десетки целеви р53 гени. Сред nihsleduet отбележи ген каталитичната субединица на теломеразата (TERT), който се потиска от р53 (по този начин, р53 участва очевидно, и да се осигури репликативни стареене клетки. Предполага се, r53prinimaet част в узряването на клетъчните процеси, както nekotoryeiz транс-активирано те гени кодират протеини, които репертоар iliinoy диференциация (мускулна креатин, и др.).

Последици от нарушения на р53 функция. Характерно за аномалии р53 opuholevyhkletok отмени или да отслаби всички важни funktsiiopuholevogo за подтискане на р53. Изтриване на двата алела на гена р53, т.е. пълно инактивиране причинява отслабване на G1-G2-и chekpoyntovkletochnogo цикъл, инхибиране на индуциране на апоптоза, намаляване effektivnostireparatsii ДНК-ефективно адаптиране към хипоксия и stimulyatsiyuneoangiogeneza, облекчаване на контрол на дължината на теломерите и други характеристики ingibirovaniedifferentsirovki neoplasticheskoykletki свойства. От особено значение е наличието на клетки с inaktivirovannymr53 силна генетична нестабилност, която мотор dalneysheyopuholevoy прогресия. Загубата на функционалната активност на р53 znachitelnouvelichivaet темп вид пролифериращи клетки с аномалии на raznymigeneticheskimi - промени в броя и хромозомни преустройства, генни мутации, амплификация на специфични региони на генома.

Подобни ефекти се наблюдават и най-честите аномалии в novoobrazovaniyahcheloveka р53 - миссенс мутации, водещи до синтеза на neaktivnogobelka като доминантно-негативен ефект в otnosheniiprodukta непокътнати алел. Трябва да се отбележи, обаче, chtostepen прояви доминантен негативен ефект на мутантния r53variruet зависимост от специфичните аминокиселинни замествания, и tipakletok инхибират функция див тип р53. Следователно neredkoselektivnoe предимство получени клонове от клетки, в които генетични събития настъпва rezultatedopolnitelnyh заличаване или mutatsiyai втори алел на гена р53. В същото време, туморните клетки, kakpravilo запазват експресията на най-малко един мутантен р53 allelyagena. Очевидно е, че това се дължи на факта, че се появява в rezultatemissens мутации нова дейност на мутант р53 dopolnitelnyyvklad допринесе за подобряване на онкогенен потенциал на клетката. Така priobretayasposobnost транс-активирано онкоген MYC, мутант р53 е очевидно по-тежки заболявания на регулацията на клетъчния цикъл, отколкото тези, наблюдавани в делеции на гена р53. New aktivnostimutantnyh р53 протеин са отговорни и за допълнително развитие oslablenieinduktsii апоптоза и устойчивост на апоптоза himiopreparatov.V базирани потискане е няколко механизма: транс aktivatsiyamutantnym р53 ген Bag1 анти-апоптичен протеин (член semeystvaBcl2), способността на мутантен р53 да се свързват и инактивира протеин р73 gomologr53 (виж . следващия раздел), и т.н. конкретен случай ustoychivostik антитуморни цитостатици могат да бъдат svyazanotakzhe някои мутант с възможност за увеличаване на р53 transkriptsiyugena MDR1 (мултилекарствена резистентност 1 - виж XII.2.1.1.) И genadUTF-аза, продуктът от който блокира ефекта на 5-флуороурацил iryada други антиметаболити. Трябва да се отбележи, че мутация на човешките тумори harakternyedlya диференцирано засегне vozniknovenievysheukazannyh дейности. По този начин, замяната на кодони 175 и 248, за да активирате ген pridayutsposobnost dUTP-аза, докато мутации в kodone273 не причиняват придобиването на такива имоти. Следователно, ispolzovaniemutatsy р53 като критерий за предсказване chuvstvitelnostik различна химиотерапия може да се основава само на tochnoyidentifikatsii аминокиселинни замествания, а не за хистохимично откриване"нормален" или "мутант" pomoschyukonformatsionno с р53-специфични антитела.

По този начин, мутации и други промени в активността на р53 vyzyvayutodnovremennoe поникване на набор от характерни свойства neoplasticheskoykletki като намаляване на чувствителността към различни растежа supressiruyuschimsignalam (включително генерира постоянно aktivirovannyhonkogenov експресия) обезсмъртяване, повишена способност да оцелеят в neblagopriyatnyhusloviyah, генетична нестабилност, стимулирането на неоангиогенезата, блокирането на клетъчната диференциация и т.н. Това очевидно iyavlyaetsya обяснение за тази висока честота на р53 мутации vsamom различни тумори - те позволяват една стъпка preodoletsrazu няколко етапа на туморната прогресия. Освен това, може да бъде или mutatsiir53 първоначално събитие (синдром на Li-Fraumeni) или определяне на началните етапи на карциногенеза и voznikati избрани вече по време на растежа на тумора, осигурявайки priobretenienovyh корозионни свойства и резистентност към терапията.

3.3.4. Хомолози на p53: p63 и р73

Наскоро два гена са били открити, p63 и P73 продукти kotoryhimeyut достатъчно висока степен на хомоложност с протеина р53 в активиране uchastkahtrans, ДНК свързващи и олигомеризация домени, но се различават значително от това в С-края. Въпреки това, unlikefrom р53 ген, кодиращ протеин, продукт по същество преминават обаче различни пост-транслационни модификации, р73 гени r63i произвеждат няколко протеини. Фактът, че иРНК kazhdogoiz те могат да бъдат синтезирани с две промотори и други podvergatsyaalternativnomu сплайсинг. Резултатът е 6 izoformbelkov p63 и р73 като (TA-форма) или не като (? DN-форма) транс-активационен домен. Освен това, формулировки, съдържащи транс aktivatsionnyydomen способни да активират р53-упражняване чувствителни гени и причини, по-специално, апоптоза. Нещо повече, ТА форма p63 и р73 могат транс aktivirovati редица други гени, съдържащи подобен по структура responsivnyeelementy, които не са, обаче, мишени на р53. По-специално, те са транс-активирани гени Jag1 Jag2 и протеин - лиганд за retseptorovNotch, активирането на който играе ключова роля при избора sudbykletki при избор на посоката на диференциация.

Има редица различия между р53 и неговите хомолози. Така че, eslir53 изразено в клетки на почти всички тъкани, за egogomologi изразява само в някои видове клетки. Например, p63 е преобладаващо експресиран в ембрионални клетки, стволови и atakzhe vzroslogoorganizma недиференцирани епителни клетки, където транскрипционно неактивна? DN-form.Predpolagaetsya че експресията на? DN-p63 форми осигурява nedifferentsirovannoesostoyanie клетки. Когато p63 генни нокаут мишки наблюдавани prenatalnayaili постнаталното смърт на ембриони Поради пълната otsutstviyakozhi epitelilnyh и други тъкани (като се приема, че svyazanos преждевременно диференцирането на стволови клетки от епителен iischerpaniem наличност по време на раждане на животните). Освен това, eslir53 активира в отговор на различни напрежения, тя gomologitolko на някои от тях, и поради много различни mehanizmov.Nakonets ако р53 действа като туморен супресор, и неговото инактивиране dlyanovoobrazovany характерни, неговите хомолози neimeyut такива функции. Това се доказва от две групи faktov.Vo Първо, мишки хомозиготни нокаут р73 ген не причинява образуването на тумори povysheniyachastoty (p63 ген нокаут ембриони не szhiznyu съвместими -. Виж по-горе). На второ място, в човешки тумори загуба неоткриваема експресия или мутация на гени, p63 и р73. Напротив, те често се значително повишаване на експресията на тези протеини, които обикновено са транскипционно неактивна? DN-форми (т.е., p63 и r73yavlyayutsya а прото-онкогени). В тази връзка, тя придобива populyarnostgipoteza при което? DN-форми на p63 и р73 протеини funktsioniruyutkak естествени инхибитори на р53 инхибира неговата функция в доминираща negativnomumehanizmu. Действително, тяхната транскрипционно неактивен tetramerymogut конкурира с р53 за мястото за разтоварване на ДНК на целевите гени и мономери / димери - свързващата р53 чрез свързване към неговото молекулно образуване на неактивни комплекси. Това не изключва обаче, че при нарушения на р53 е активирана функцията transkriptsionnoyfunktsii хомолози (показано, че р53 transkriptsiyugena потиска р73), който може частично компенсира загубата funktsiir53 и предоставят, например, нормално развитие на мишки gomozigotnymnokautom р53 ген. Тези предположения, както и други аспекти на biologicheskihfunktsy хомолог на р53, изисквани по-нататъшно проучване.