癌基因與細胞信息傳遞ppt課件

2018/5/8,1,癌基因與細胞信息傳遞,2018/5/8,2,6.1 癌基因(oncogene)6.1.1 對癌基因的認識及其概念,1911年 Rous 含雞肉瘤病毒的無細胞濾液能誘發(fā)健康小雞 長肉瘤， 雞肉瘤病毒Rous肉瘤病毒 （Rous sarcoma virus, RSV）1966年 榮獲諾貝爾生理學醫(yī)學獎 RSV： 致癌的逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒 (gag，pol，env，src),1970年 Temin src基因表達產(chǎn)物能誘發(fā)細胞轉(zhuǎn)化、長肉瘤,2018/5/8,3,癌基因（ oncogene, onc ）： 能引起細胞轉(zhuǎn)化并長出癌瘤的一類基因,又稱轉(zhuǎn)化基因。 以后發(fā)現(xiàn)多種病毒中都存在癌基因 病毒癌基因 （v-onc）1976年 Bishop and Varmus 發(fā)現(xiàn)雞的正常細胞中也有與v-con同源的基因 稱為細胞癌基因（c-onc）； 并發(fā)現(xiàn)，這類c-onc普遍存在于各種正常動物細胞中。 1989年 榮獲諾貝爾生理學醫(yī)學獎,2018/5/8,4,在生理條件下，c-onc往往處于不表達或有限表達，以維持細胞的正常增殖與分化，對細胞無害。 在正常細胞中以非激活狀態(tài)存在的細胞癌基因 被稱為原癌基因（proto-onc） 當原癌基因受到某些致癌因素（如化學致癌物、病毒、輻射等）刺激，使其活化并異常表達時，則可使細胞生長失控而發(fā)生癌變。,2018/5/8,5,癌基因名稱的表示法： 以3個斜體小寫字母表示 src、myc、ras 目前已發(fā)現(xiàn)100多個細胞原癌基因，約占人類全部基因的0.1%1%; 各種癌基因的生物學功能都是通過其表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)來實現(xiàn),2018/5/8,6,6.1.2 癌基因表達產(chǎn)物及其作用 癌基因表達產(chǎn)物在組織內(nèi)分布廣泛：可以分布在細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核，甚至細胞外。 生物學作用廣泛： 參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)物質(zhì)代謝、細胞生長增殖、分化等各環(huán)節(jié)。 常按其表達產(chǎn)物的生物學功能分為以下六大類,相應(yīng)的癌基因構(gòu)成了癌基因家族,2018/5/8,7,（1） 生長因子類 sis、 hst int_2 分別表達 PDGF鏈、 FGF 與FGF同源 （2）生長因子受體類 erbB、 fms、 trk、 kit分別表達 EGF-R、 CSF-R NGF-R PDGF-R（3）蛋白激酶類 src、yes、fgr、raf 其編碼產(chǎn)物有蛋白激酶活性， src ： 編碼蛋白p60src，具有酪氨酸激酶活性; raf: 編碼MAPKKK, 具有Ser/Thr蛋白激酶活性,2018/5/8,8,（4）ras 基因產(chǎn)物 包括3型： H-ras、 K-ras、 N-ras 編碼產(chǎn)物： 小G蛋白，p21ras ，類似于G蛋白亞基， 屬于RTPK下游效應(yīng)蛋白（5）核蛋白類 myc、 myb、 fos、 jun myc 編碼：p62myc，分裂信號效應(yīng)蛋白，使細胞G0G1期fos 即刻早期反應(yīng)基因，編碼：p55fos，（第三信使） jun Jun-Fos二聚體，即：AP-1轉(zhuǎn)錄因子,2018/5/8,9,（6） 其他 癌基因： erb-A、 crk 產(chǎn)物： T3R 胞質(zhì)PLC,上述癌基因在正常細胞中以非激活形式存在，或處于低表達，稱此為原癌基因。 當受到某些因素刺激，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化 點突變、插入突變（插入啟動子、插入增強子）、染色體移位、基因擴增等，使原癌基因激活，細胞過度增殖、導致癌變。,2018/5/8,10,6.3 抑癌基因及其作用 抑癌基因（antioncogen / suppressor gene）： 是一類抑制細胞過度生長、增殖，從而遏制腫瘤形成的基因。又稱腫瘤抑制基因。 抑癌基因必須在兩個等位基因都缺失或失活時才會致癌，故又稱隱性癌基因。 目前已克隆的抑癌基因主要有：Rb、p53、WT1、NF1、DCC、MCC、PTP、Krev-1、APC,2018/5/8,11,6.3.1 視網(wǎng)膜母細胞瘤基因（Retinoblastoma，Rb） 19861987兩年期間， 國際上先后有3個實驗室從視網(wǎng)膜母細胞瘤中分離、鑒定到 Rb基因。 Rb基因位于染色體13q14； Rb基因約含100kb， 轉(zhuǎn)錄生成的mRNA，4.7kb; 表達蛋白質(zhì)，928aa, p105Rb,2018/5/8,12,p105Rb: 細胞周期調(diào)控因子，有兩種存在形式 Rb RbP （有抑制活性） （無抑制活性） Rb功能：（1） Rb基因與細胞周期 主要通過結(jié)合并抑制轉(zhuǎn)錄因子E2F活性而發(fā)揮作用。,RbE2F E2F E2F,Rb-P,Cyclin/CDK,(-),（有活性）,2018/5/8,13,Rb蛋白在細胞周期調(diào)控中的作用,2018/5/8,14,E2F作用：能夠促進使細胞從G1期進入S期及 進行DNA復制所必須的一系列蛋白（酶） 的表達 如胸腺嘧啶核苷激酶、 DNA聚合酶1、 細胞周期素（cyclin C、D、E）、PCNA等,2018/5/8,15,G2/M調(diào)控點,G1/S調(diào)控點,2018/5/8,16,G1初期： Rb-E2F E2F活性 抑制G1/S期相關(guān)酶蛋白合成 阻斷細胞從G1 S期 抑制細胞增殖；G1后期： Rb Rb-P 與E2F解離 E2F活化 細胞周期中多種蛋白（酶）基因表達 促使細胞從G1 S期 促進細胞增殖,CDK/Cyclin,(一),G2期：CDK/Cyclin A、E 使Rb蛋白發(fā)生高度磷酸化 使細胞通過G2/M控制點,2018/5/8,17,Rb基因產(chǎn)物與病毒癌基因產(chǎn)物結(jié)合形成復合物 使癌基因喪失致癌活性，推測此可能是Rb發(fā)揮抑癌作用的重要機制之一： p105Rb-EIA癌蛋白 p105Rb-SV40大T癌蛋白,使后者喪失致癌性,（3）Rb蛋白的抗癌性 利用Rb基因探針或抗Rb蛋白的抗體檢測正常人和腫瘤患者相對應(yīng)組織的Rb基因或p105Rb, 發(fā)現(xiàn)正常組織中的Rb基因結(jié)構(gòu)及其表達均正常；而癌瘤組織中Rb基因突變及其表達異常。,2018/5/8,18,6.3.2 p53基因 核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子 p53基因位于染色體17p13； p53基因約含1620kb， 轉(zhuǎn)錄生成的mRNA，2.8kb; 編碼蛋白： 393個氨基酸，分子量：p53 突變型p53（m-p53）癌基因1989年搞清 野生型p53(w-p53)抑癌基因,野生型p53: 在維持細胞正常生長、抑制惡性增殖中起著重要作用。,2018/5/8,19,當細胞受到射線或某些藥物作用，使DNA結(jié)構(gòu)受損時：W-p53 與Waf1(wild-type p53-activated fragment1)基因結(jié)合 激活Waf1表達p21蛋白（p21蛋白是CDK抑制劑） 抑制細胞周期進程 細胞停留在G1/S期 使細胞有足夠時間修復損傷DNA,恢復其正常功能狀態(tài)；,如果損傷DNA的修復失?。?w-p53可誘導損傷細胞發(fā)生凋亡、自盡 防止有癌變傾向的細胞存活，從而防止癌變。 w-p53被譽稱為“基因衛(wèi)士”,2018/5/8,20,活性cyclin-CDK 失活的cyclin-CDK 使損傷細胞停滯在G1期,p53蛋白使損傷細胞停滯在G1期,2018/5/8,21,p53基因發(fā)生突變后 一方面失去野生型p53的抑癌作用，另一方面使突變型p53具備致癌作用。1） m-p53與w-p53結(jié)合成四聚體，這種寡聚體蛋白使w-p53不能 與waf1結(jié)合 w-p53失去抑癌作用 導致細胞生長 失控而癌變；2）p53基因的突變 導致產(chǎn)生異常的p53蛋白，使之半衰期 延長而在細胞內(nèi)積聚 與Hsp形成穩(wěn)定的復合物 使耗竭w-p53的負性調(diào)節(jié)作用；3） 引發(fā)產(chǎn)生p53抗體（p53-Abs）,2018/5/8,22,發(fā)現(xiàn)Rb基因失活的癌瘤有： 小細胞肺癌、膀胱癌、乳腺癌、胰腺癌、骨肉瘤、軟組織肉瘤等；發(fā)生p53基因突變的癌瘤有： 肺癌、乳腺癌、食管癌、胃癌、卵巢癌、胰腺癌、 骨肉瘤、淋巴瘤、甲狀腺瘤等,2018/5/8,23,2008級研究生實驗具體安排,地點： 四號樓 4119 4125,2018/5/8,24,2018/5/8,25,準備工作要求：1、準