癌基因和抑癌基因专业知识培训专家讲座.pptx

第十三章第十三章癌基因和抑癌基因癌基因和抑癌基因本章我们讨论本章我们讨论1.癌癌基基因因（细细胞胞癌癌基基因因.病病毒毒癌癌基基因因.原原癌癌基基因因）和和抗抗癌癌基基因因（抑抑癌基因）概念癌基因）概念2.癌基因分类癌基因分类3.癌基因产物癌基因产物作用作用4.癌基因激活机理癌基因激活机理5.抑癌基因表示失效机理抑癌基因表示失效机理第一节第一节概概述述正正常常细细胞胞转转化化为为恶恶性性肿肿瘤瘤（tumor）细细胞胞是是一一个个复复杂杂而而漫漫长长过过程程。从从分分子子生生物物学学角角度度来来看看，这这是是细细胞胞分分子子生生物物调调控控机机制制从从量量变变到到质质变变长长久久积积累累后后果果。人人们们认认为为，正正常常细细胞胞原原癌癌基基因因和和抑抑癌癌基基因因以以正正负负信信号号调调整整细细胞胞增增殖殖分分化化。而而人人癌癌细细胞胞中中原原癌癌基基因因和和抑抑癌癌基基因因异异常常改改变变失失去去了了对对细细胞胞调调控控能能力力，从从而而造造成成了了细细胞胞恶恶性性转转化化，无无控控制制生生长长，侵侵袭袭和和转转移移。正正常常细细胞胞增增生生受受到到严严格格调调控控和和制制约约，而而肿肿瘤瘤细细胞胞是是一一个个恶恶性性增增生生细胞。细胞。癌基因和抑癌基因专业知识培训第1页一、肿瘤细胞恶性增殖特征一、肿瘤细胞恶性增殖特征（一）肿瘤细胞失去了生长调整反馈抑制（一）肿瘤细胞失去了生长调整反馈抑制正正常常细细胞胞受受损损,一一旦旦恢恢复复原原状状，细细胞胞就就会会停停顿顿增增殖殖，不过肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。不过肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂接触抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂接触抑制。正正常常细细胞胞体体外外培培养养，相相邻邻细细胞胞相相接接触触，长长在在一一起起，细细胞胞就就会会停停顿顿增增殖殖，而而肿肿瘤瘤细细胞胞生生长长满满培培养养皿皿后后，细细胞胞能能够重合起生长。够重合起生长。（三）（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低营养要求。肿瘤细胞表现出比正常细胞更低营养要求。（四四）肿肿瘤瘤细细胞胞生生长长有有一一个个自自分分泌泌作作用用，自自己己分分泌泌生生长需要生长因子和调控信号长需要生长因子和调控信号,促进本身恶性增殖。促进本身恶性增殖。癌基因和抑癌基因专业知识培训第2页二、癌基因定义二、癌基因定义癌癌基基因因（oncogene,onc）是是细细胞胞内内控控制制细细胞胞生生长长基基因因，在在异异常常表表示示时时，这这些些基基因因不不受受体体内内各各种种调调整整原原因因影影响响，可可连连续续表表示示或或过过高高表表示示，其其产产物物能能够够使使细细胞胞连连续续增增殖。殖。三三、病毒癌基因（病毒癌基因（virusoncogene，v-oncogene，v-onc）是是存存在在于于病病毒毒基基因因组组中中癌癌基基因因，这这种种基基因因不不编编码码结结组成份，对病毒复制无作用，但可使细胞连续增殖。组成份，对病毒复制无作用，但可使细胞连续增殖。癌基因和抑癌基因专业知识培训第3页（二）病毒本身含有完整转录开启成份，当病毒进入细胞，其结组成份（二）病毒本身含有完整转录开启成份，当病毒进入细胞，其结组成份逆转录酶将病毒逆转录成逆转录酶将病毒逆转录成cDNA，cDNA重组插入到细胞基因组，病毒基重组插入到细胞基因组，病毒基组可利用细胞内由各种调控蛋白进行转录和表示，病毒癌基因也随之表组可利用细胞内由各种调控蛋白进行转录和表示，病毒癌基因也随之表示，无需特殊激活机制。示，无需特殊激活机制。1_1_1_1_gagpolenvsrc逆转录逆转录插入插入RNAcDNA宿主细胞基因组宿主细胞基因组利用宿主酶和利用宿主酶和调控蛋白调控蛋白病毒癌基因表示病毒癌基因表示（一）病毒癌基因最先是在劳氏肉瘤病毒（一）病毒癌基因最先是在劳氏肉瘤病毒（Roussarccmavirus，RSV）中发觉中发觉1、Rsv是致癌是致癌RNA逆转录病毒（也称逆转录病毒（也称RNA肿瘤病毒）肿瘤病毒）.2、RNA肿瘤病毒基因组基本结构包含了肿瘤病毒基因组基本结构包含了3个基因区，除此之外，还有个基因区，除此之外，还有第四个基因：第四个基因：Src病毒癌基因不病毒癌基因不编码结组成份，对病毒编码结组成份，对病毒复制亦无作用复制亦无作用但可使细胞增殖。但可使细胞增殖。3、不一样肿瘤病毒、不一样肿瘤病毒v-onc是不一样，但共同特点是能够使细胞增殖。是不一样，但共同特点是能够使细胞增殖。4、不一样肿瘤病毒深入研究、不一样肿瘤病毒深入研究,不但对病毒致癌机制有了较深入了解，不但对病毒致癌机制有了较深入了解，更主要是促使人们发觉了细胞癌基因，为探索肿瘤发生根本原因及肿瘤更主要是促使人们发觉了细胞癌基因，为探索肿瘤发生根本原因及肿瘤发生机制研究开创了新纪元发生机制研究开创了新纪元癌基因和抑癌基因专业知识培训第4页四、细胞癌基因四、细胞癌基因 近年来，利用重组近年来，利用重组DNA和核酸探针技术，证实了在和核酸探针技术，证实了在正常真核细胞基因组，包含人正常有与正常真核细胞基因组，包含人正常有与v-onc同源次序基同源次序基因，其功效是控制细胞生长，这就是细胞癌基因。因，其功效是控制细胞生长，这就是细胞癌基因。细细胞胞癌癌基基因因（cellularoncogene,c-onc）是是在在正正常常真真核核细细胞胞基基因因组组中中存存在在有有与与v-onc同同源源序序列列基基因因，其其功功效效是控制细胞生长。这就是细胞癌基因。是控制细胞生长。这就是细胞癌基因。（一一）细细胞胞癌癌基基因因在在进进化化过过程程中中是是高高度度保保守守，很很多多c-onc见于节肢动物（假如蝇），甚至见于酵母。见于节肢动物（假如蝇），甚至见于酵母。（二二）c-onc是是生生命命活活动动基基础础，与与细细胞胞增增殖殖分分化化亲亲密密相相关关，其其表表示示与与个个体体发发育育相相关关，受受到到严严格格程程序序调调控控，但但并并不不含含有致癌性。有致癌性。癌基因和抑癌基因专业知识培训第5页（三三）c-onc也也称称为为原原癌癌基基因因（proto-oncgene）有有两层含义：两层含义：1.原原癌癌基基因因是是不不发发挥挥致致癌癌作作用用c-onc，正正常常情情况况是与细胞增殖相关基因。是与细胞增殖相关基因。2.v-onc起起源源于于原原癌癌基基因因，当当前前所所知知v-onc，在在哺哺乳乳动动物物都都能能够够找找到到与与之之相相对对应应c-onc，含含有有相相同同核核苷苷酸酸序序列列，编编码码结结构构和和功功效效相相同同产产物物，反反之之则则不不然然，当当前前发发觉觉几几个个c-onc没没有有对对应应v-onc。另另首首先先，细细胞胞含含有有c-onc，但但没没有有与与之之相相关关癌癌基基因因成成份份。现现在在普普通通认认为为v-onc源源于于c-onc，是是病病毒毒基基因因组组与与细细胞胞基基因因组组发发生重组而形成。生重组而形成。癌基因和抑癌基因专业知识培训第6页第二节第二节癌基因分类癌基因分类当当前前对对癌癌基基因因尚尚无无统统一一分分类类方方法法，普普通通有有下下面面3种种分分类方法：类方法：一、一、按结构特点分（按结构特点分（6）类）类（一）（一）src癌基因家族癌基因家族（二）（二）ras癌基因家族癌基因家族（三）（三）sis癌基因家族癌基因家族（四）（四）myc癌基因家族癌基因家族（五）（五）myb癌基因家族癌基因家族（六）其它：如（六）其它：如fos，erbA等。等。癌基因和抑癌基因专业知识培训第7页二、二、按产物功效分（按产物功效分（8）类）类（一）生长因子类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关（三）膜相关G蛋白蛋白（四）受体，（四）受体，无蛋白激酶活性无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（七）核反式调控因子（八）其它（八）其它:db1、bcl2三、按细胞增殖调控蛋白特征分成（三、按细胞增殖调控蛋白特征分成（4）类）类（一）生长因子（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子号转换器（四）细胞核因子癌基因和抑癌基因专业知识培训第8页 第三节第三节癌基因产物作用癌基因产物作用一、癌基因产物作用普通特点一、癌基因产物作用普通特点（一）当前发觉（一）当前发觉c-onc都是单拷贝基因，且均为结构基因都是单拷贝基因，且均为结构基因.（二）癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外（二）癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.癌癌基基因因产产物物生生成成后后，往往往往需需要要经经过过修修饰饰，加加工工方方能能取取得得与与其其细细胞胞成成份亲和特征，其对细胞增殖分化普通是增强作用份亲和特征，其对细胞增殖分化普通是增强作用.（三）研究较多猴肉瘤病毒（三）研究较多猴肉瘤病毒（simiansarccmavirus，SSV）v-sis二、癌基因产物本身是生长因子二、癌基因产物本身是生长因子人人c-sis位位于于22号号染染色色体体，编编码码产产物物P28sis氨氨基基酸酸次次序序与与PDGF（血血小小板板生生长长因因子子）B链链相相同同，P28sisBB二二聚聚体体化化，就就有有刺刺激激生生长长活活性性（它它结结合合并并激激活活纤纤维维母母细细胞胞PDGF受受体体，刺刺激激DNA合合成成）（PDGF是杂二聚体，也有是杂二聚体，也有A-A/B-B同源二聚体同源二聚体)单抗能够封闭单抗能够封闭PDGF，P28sisDNA合成合成刺激生长活性刺激生长活性癌癌基基因因编编码码产产物物（结结构构）与与生生长长因因子子不不一一样样，但但可可发发挥挥一一样样刺刺激作用，而且是连续刺激激作用，而且是连续刺激.癌基因和抑癌基因专业知识培训第9页三三、癌癌 基基 因因 产产 物物 作作 用用 于于 细细 胞胞 信信 号号 转转 导导 系系 统统,加加 强强 信信 号号 转转 导导 作作 用用生生物物信信号号是是怎怎样样从从胞胞外外传传至至胞胞内内？即即生生物物信信息息跨跨膜膜传传递递机机制制怎怎样样？这这一一直是细胞生物学研究热点和前沿课题。直是细胞生物学研究热点和前沿课题。胞胞外外信信号号作作用用于于膜膜表表面面受受体体胞胞内内信信使使物物质质生生成成便便意意味味着着胞胞外外信信号号跨跨膜膜传传递递完完成成。胞胞内内信信使使最最少少有有：cAMP（环环磷磷酸酸腺腺苷苷）IP3（三三磷磷酸酸肌肌醇醇）PG（前前列列腺腺素素）cGMP（环环磷磷酸酸鸟鸟苷苷）DG（二二酰酰基基甘甘油油）Ca2（钙钙离离子子）CAM（钙钙调调素素）它它们们是是怎怎样样激激发发细细胞胞内内一一系系列列复复杂杂反反应应其其主主要要机机制制是是经经过过蛋蛋白白激激酶酶活活化化引引发发底底物物蛋蛋白白一一连连串串磷磷酸酸化化生生物物信信号号反反应应过过程程,跨跨膜膜机机制制包包括括到：到：（一）质膜上（一）质膜上cAMP信使系统信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统（二）质膜上肌醇脂质系统这这两两个个系系统统都都是是由由受受体体鸟鸟苷苷酸酸调调整整蛋蛋白白（GTP-regulatoryprotein，G蛋蛋白白）和和效效应应酶酶（腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶磷磷脂脂酶酶等等）组组成成，有有相相同同信信号号转转导导过过程程：即即受受体体活活化化后后引引发发GTP与与不不一一样样G蛋蛋白白结结合合活活化化和和抑抑制制效效应应酶酶从从而而影影响响胞胞内内信信使使产生而发生不一样调控效应。产生而发生不一样调控效应。（三）受体操纵离子通道系统（三）受体操纵离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶转导（四）受体酪氨酸蛋白激酶转导（五）受体（五）受体内部化内部化信息传导路径信息传导路径与本章关系亲密与本章关系亲密是（二）肌醇脂质系统（四）是（二）肌醇脂质系统（四）Tyr激酶本身转导激酶本身转导 癌基因和抑癌基因专业知识培训第10页1、受体型酪氨酸蛋白激酶（受体型酪氨酸蛋白激酶（TyrosineproteinkinaseTyr-pk）是是蛋蛋白白激激酶酶一一个个，能能特特异异催催化化由由ATP向向蛋蛋白白质质或或多多肽肽底底物物Tyr残残基基转转移移磷磷酸酸基团而命名，基团而命名，该酶普通性质是：该酶普通性质是：（1）只能特异地使）只能特异地使Tyr残基磷酸化；残基磷酸化；（2）反应需要）反应需要Mn2存在和存在和ATP掺入；掺入；（3）癌基因产物蛋白激酶均能使其催化区同源）癌基因产物蛋白激酶均能使其催化区同源Tyr残基磷酸化，即自我磷酸化；残基磷酸化，即自我磷酸化；（4）除除生生长长因因子子外外，当当前前还还未未发发觉觉Tyr-pk活活性性受受任任何何因因子子直直接接影影响响，它它既既不不受受c-AMP/cGMP，也也不不依依赖赖Ca2、磷磷脂脂钙钙调调素素蛋蛋白白。在在分分布布上上，Tyr-pk不不能能作作为为1个个独独立立物物质质分分泌泌于于胞胞外外，而而是是与与生生长长因因子子受受体体，癌癌基基因因产产物物相相伴伴，或或在在胞核或在胞浆，以可溶形式出现，而质膜则与胞核或在胞浆，以可溶形式出现，而质膜则与Tyr-pk有亲密联络。有亲密联络。Tyr残残基基磷磷酸酸化化可可能能与与淋淋巴巴因因子子刺刺激激，发发育育分分化化及及致致癌癌病病毒毒诱诱导导肿肿瘤瘤过过程程相相关关。（全全部部动动物物含含少少许许Tyr残残基基，量量处处于于平平衡衡，说说明明体体内内有有Tyr-pk，还还有有水水解磷酸酪氨酸酶存在）解磷酸酪氨酸酶存在）EGF与与受受体体结结合合有有TPK（Tyr-pk）活活性性（EGF-R）erb-B2癌癌基基因因与与EGF-R膜膜内内分分布布有有82%同同源源（互互补补性性）缺缺乏乏膜膜外外部部分分（图图14-1，P302）其其产产物物是是TPK使使Tyr磷磷酸酸化化开开启启信信号号转转导导膜膜开开关关erb-B2和和v-erb-B同同源源性性非非常常高高，在在（唾唾液液，胃）腺癌，乳腺癌该胃）腺癌，乳腺癌该onc检出率高，检出率高，表明表明erb-B2可造成上述细胞恶变。可造成上述细胞恶变。癌基因和抑癌基因专业知识培训第11页2、非受体型酪氨酸蛋白激酶、非受体型酪氨酸蛋白激酶研研究究较较早早是是src，其其产产物物为为P60-src与与P60csrc比比较较，P60v-src分分布布广广泛泛作用底物更多使许多蛋白质磷酸化造成：作用底物更多使许多蛋白质磷酸化造成：代谢加紧代谢加紧如糖酵解如糖酵解产物产物Tyr磷酸化水平磷酸化水平本本身身含含有有肌肌醇醇磷磷脂脂激激酶酶作作用用，使使PI磷磷酸酸化化，致致DG和和IP3前前体体物物和和PIP2增加增加体外试验体外试验用用E26-myb（白白血血病病毒毒）Ok10V-myc（白白血血病病毒毒）鸡鸡骨骨髓髓细细 胞胞；但但 被被 有有 Src基基 因因 逆逆 转转 录录 病病 毒毒 超超 感感 染染 后后，能能 够够 不不 依依 赖赖cMGF（myelomonayticgrowthfactor，骨骨髓髓单单核核细细胞胞生生长长因因子子）使使该该细胞连续增殖。细胞连续增殖。肌肌 醇醇 脂脂 质质（inositol lipids）是是 肌肌 酸酸 磷磷 脂脂（inositol phosphollipids）和和肌肌酸酸磷磷酸酸脂脂（inasphates）总总称称。肌肌醇醇磷磷酸酸脂脂存存在在于于胞胞浆浆，肌肌醇醇磷磷酯酯是是生生物物磷磷脂脂组组分分，共共同同特特征征是是含含有有肌肌醇醇（myoincsitol）。哺哺乳乳动动物物膜膜含含有有磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇（phosphatidylinositol，PI）磷磷脂脂酰酰肌肌酸酸-4-磷磷酸酸（PI（4）P或或PIP）磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇4，5二二磷磷酸酸（PIP2），IP3特特指指肌肌醇醇1，4，5三三磷磷酸酸，是是环环己己六六醇醇与与磷磷酸酸戊戊酯酯即即为为肌肌酸酸磷磷酸酸酯酯和和DG(二酰基甘油）含有第二信使作用。二酰基甘油）含有第二信使作用。转化转化cMGF癌基因和抑癌基因专业知识培训第12页3、GTP和和GDP结合蛋白结合蛋白G蛋蛋白白（全全称称GTP结结合合蛋蛋白白或或GTP结结合合调调整整蛋蛋白白)是是广广泛泛存存在在于于各各种种组组织织细细胞胞膜膜上上，在在受受体体与与效效应应酶酶之之间间起起主主要要调调整整作作用用，是是G蛋蛋白白偶偶联联受受体体与与效效应应酶酶（或或离离子子通通道道）之之间中介物质，间中介物质，是一个酶（是一个酶（P187）。）。Ras蛋白是蛋白是G蛋白家族新组员蛋白家族新组员P21ras有有GTP酶酶活活性性，能能够够结结合合水水解解GTPGDP、EGF-R可刺激可刺激P21rasGTP结合活性。结合活性。异异常常情情况况下下，P21ras（如如ras点点突突变变激激活活）水水解解GTP能能力力结结合合GTP能能力力连连续续处处于于激激活活状状态态使使磷磷脂脂酶酶C水水解解，PIP2IP3+DG，连连续续增增高高，造造成成细细胞胞激激活活。（P21ras水水解解GTPGDP，本身失活，也解除对磷脂酶作用）本身失活，也解除对磷脂酶作用）癌基因和抑癌基因专业知识培训第13页四、核反式调控因子四、核反式调控因子影响基因表示调控影响基因表示调控反反式式调调控控因因子子（trans-actingfactor）是是蛋蛋白白质质，是是基基因因产产物物，是是含含大大量量，序序列列特特异异性性（DNA）结结合合蛋蛋白白，可可与与RNApol相相互互作作用用，影影响响基基因因表表示示调调控控。顺顺式式调调控控元元件件（cis-actingelement）是是核核酸酸，是是DNA，是是那那些些对对结结构构，基基因因表表示示有有调调控控作作用用序序列列如如启启，序序列列如如启启动子和增强子。核酸。动子和增强子。核酸。基基因因表表示示调调控控从从化化学学本本质质来来说说是是核核酸酸蛋蛋白白质质相相互互作作用用来来完完成成。癌癌基基因因产产物物是是核核反反式式调调控控因因子子，且且基基因因本本质质上上是是调调控控因因子子，癌癌基因编码反式作用因子引发细胞转化机制不清楚，如新近发觉：基因编码反式作用因子引发细胞转化机制不清楚，如新近发觉：47KDC-myc与与异二聚体异二聚体促进细胞促进细胞DNA合成合成max蛋白配对蛋白配对若若c-myc连续过高表示，则使细胞增殖，分化连续过高表示，则使细胞增殖，分化癌基因和抑癌基因专业知识培训第14页五、癌基因产物协同作用五、癌基因产物协同作用试试验验证证实实，用用ras或或myc同同时时转转染染细细胞胞，可可使使细细胞胞长长久久增增殖殖，但但不不能能转转化化成成癌癌细细胞胞，在在裸裸鼠鼠体体内内也也不不能能形形成成肿肿瘤瘤。但但用用ras+myc同同时时转转染染细细胞胞，则则使使细细胞胞转转化化成成癌癌细细胞。胞。说说明明：致致癌癌最最少少需需要要2种种或或以以上上onc协协同同作作用用，2种种onc在在2条条通通路路上上发发挥挥作作用用，因因为为细细胞胞增增殖殖调调控控是是多多因因子子，多多阶阶段段影影响响结结果果。而而影影响响增增殖殖分分化化onc达达几几十十种种之之多多，所所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤。以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤。癌基因和抑癌基因专业知识培训第15页第四节第四节癌基因激活癌基因激活癌基因不表示癌基因不表示表示表示受控制受控制不受控制不受控制不致癌不致癌致癌致癌称癌基因激活（恶性激活）称癌基因激活（恶性激活）（maligantactivation）机理以下：机理以下：癌基因和抑癌基因专业知识培训第16页一、前病毒插入一、前病毒插入前前病病毒毒整整合合到到宿宿主主染染色色体体中中去去病病毒毒DNA（不不论论是是源源于于DNA还还是是RNA病病毒毒）称称之之为为前前病病毒毒。这这段段DNA可可随随宿宿主主DNA一一起起复复制制传传给给子细胞。子细胞。1、转录激活、转录激活1987年年Hayward和和Astrin等等同同时时发发觉觉鸡鸡蛋蛋白白血血病病毒毒（aviancellkemiavirusALV）感感染染细细胞胞后后，能能够够激激活活细细胞胞c-myc原原癌癌基基因因，诱诱发发鸡鸡B细胞淋巴瘤。细胞淋巴瘤。5ALV11c-myc3ALV本本身身没没有有转转化化基基因因，即即v-onc，但但其其病病毒毒两两端端LTR（长长末末端端重重复复序序列列longterminalrepeatsequence，即即反反向向倒倒转转重重复复次次序序，如如ACTGA-TGAGT/TGACT-AGTCA开开启启子子开开启启c-myc转转录录，该该开开启启子不受细胞调控，连续转录，造成细胞癌变。子不受细胞调控，连续转录，造成细胞癌变。LTR增强子能够强化开启子这一作用。增强子能够强化开启子这一作用。另外可促进另外可促进c-myc本身开启子发挥作用本身开启子发挥作用带有带有v-onc病毒插入基因组后，也可归于这一类。病毒插入基因组后，也可归于这一类。癌基因和抑癌基因专业知识培训第17页2、翻译激活、翻译激活试试验验证证实实，翻翻译译效效率率与与起起始始密密码码前前5-非非编编码码区区AUG相相关关，该该AUG称称 5-AUG，去去 掉掉 5-AUG，翻翻 译译 效效 率率 就就 提提 升升。（比比 如如，1988MarthJD发发觉觉病病毒毒引引发发LCK原原癌癌基基因因激激活活就就属属此此例例。LCR编编码码TPK，P56lck。）。）在在LAStRA淋淋巴巴瘤瘤细细胞胞中中，因因为为lck编编码码TPK（酪酪氨氨酸酸蛋蛋白白激激酶酶LCR）激活而造成白血病发生。激活而造成白血病发生。酶激活原因是：酶激活原因是：前前病病毒毒Mo-MLV（moloney小小鼠鼠白白血血病病病病毒毒）插插入入使使宿宿主主基基因因发发生生了了重重排排，重重排排LCK基基因因转转录录本本（transcript）起起始始于于前前病病毒毒LTR，使使LAStRALCKmRNA转录提升了转录提升了7倍，倍，翻译产物提升了翻译产物提升了50多倍。多倍。宿宿主主所所以以失失去去了了（正正常常LCKmRNA5非非编编码码区区）177bp，取取而而代代之是病毒之是病毒LTR240bp癌基因和抑癌基因专业知识培训第18页正常正常LCKmRNA起始密码（起始密码（AUG）前有前有3个个5AUG5LCKAUGAUGAUGAUG3点突变使第点突变使第2个个AUG变为变为CUG，翻译效率增加翻译效率增加3-4倍倍使使5端端138bp核苷酸颠倒而核苷酸颠倒而去除去除3个个AUG翻译效率增加翻译效率增加7倍倍缺失缺失138bp核苷酸序列而消除核苷酸序列而消除3个个AUG，翻译效率增加翻译效率增加9-10倍。倍。正正常常情情况况下下，含含5-AUG基基因因在在哺哺乳乳类类基基因因中中仅仅占占10%，而而在在原原癌癌基基因因中中表表示示65%，可可见见原原癌癌基基因因受受到到严严密密调调控控，这这是是一一个个调调控控机制。机制。trsanscript(转转录录本本)-每每一一个个基基因因都都有有特特定定阅阅读读框框，阅阅读读框框要要求求了了那那3个个核核苷苷酸酸成成为为1组组读读做做1个个密密码码子子，这这是是由由起起始始密密码码子子AUG决决定定，阅阅读读从从第第一一个个字字母母开开始始到到最最终终一一个个字字母母结结束束，阅阅读读方方向向53，翻翻译译方方向向是是NC，这这么么才才能能合合成成一一个个正正常常多多肽肽。（RNApol作作用用起起始始位位与与终终止止点点之之间间DNA次次序序（称称转转录录单单位位）产产物物，即即mRNA）。癌基因和抑癌基因专业知识培训第19页二二、癌基因突变、癌基因突变1.突变使原癌基因产物激活突变使原癌基因产物激活前前面面提提到到（ras）P21ras是是G蛋蛋白白家家族族新新组组员员，能能够够结结合水合水GTP，有有GTP酶活性。酶活性。但但当当c-ras第第12，13，59，61位位密密码码子子中中任任何何1个个发发生生突变时，突变时，P21ras能能够够结结合合靶靶分分子子，但但GTP酶酶活活性性降降低低了了10倍倍左左右右，与与正正常常P21蛋蛋白白比比较较，GTP酶酶活活性性低低1000倍倍左左右右。突突变变后后P21ras不不能能快快速速水水解解GTP-GDP，连连续续保保持持对对磷磷脂脂酶酶C刺刺激激使使第第二二信信使使DG，IP3连连续续细细胞胞连连续续增增殖殖，造造成成肿肿瘤瘤发生。发生。癌基因和抑癌基因专业知识培训第20页2.突变或缺失使原癌基因产物功效改变突变或缺失使原癌基因产物功效改变正正常常情情况况下下，c-src蛋蛋白白Tyr527被被磷磷酸酸化化并并以以头头尾尾本本身身缔缔结结折折叠叠到到其其同同源源（互互补补）结结构构SH-2区区，使使TPK隐隐匿匿，TPK活活性性下下降降若若：Tyr527脱脱磷磷酸酸或或被被其其它它激激活活SH-2区区隐隐形形结结合合则则src蛋蛋白白SH-2区区结结合合激激酶酶TPK暴暴露露使使各各种种底底物物Tyr磷磷酸酸化化，其其中中包包含含细细胞胞信信号号转转导导中中主主要要酶酶和和调调整整蛋蛋白白被被活活化化信信息息分分子子细胞增生转化。细胞增生转化。癌基因和抑癌基因专业知识培训第21页三、三、染色体易位与基因重排染色体易位与基因重排染色体易位染色体易位染色体一部分跑到（易位）另一染色体上染色体一部分跑到（易位）另一染色体上去了去了基因重排基因重排DNA分子一部分断链，新部位重接，然后基分子一部分断链，新部位重接，然后基因发生重新排列组合过程。（按照达尔文进化观点，没有突变，因发生重新排列组合过程。（按照达尔文进化观点，没有突变，没有变异，没有易位和重排，就没有进化，进化对于个体是不没有变异，没有易位和重排，就没有进化，进化对于个体是不幸，造成癌症和分子病。染色体幸，造成癌症和分子病。染色体85%不活跃，不活跃，15%活跃）。活跃）。染色体易位往往造成基因重排对原癌基因造成两种后果：染色体易位往往造成基因重排对原癌基因造成两种后果：表示融合蛋白表示融合蛋白易位使易位使1个原癌基因与个原癌基因与1个基因重排在个基因重排在一起，产生一起，产生1个融合基因，表示个融合基因，表示1个融合蛋白，这个蛋白含有转个融合蛋白，这个蛋白含有转化活性化活性原癌基因异常异位表示原癌基因异常异位表示将原癌基因置于另一个旺盛将原癌基因置于另一个旺盛表示基因控制之下，就会使之异常异位表示表示基因控制之下，就会使之异常异位表示癌基因和抑癌基因专业知识培训第22页（一）易位基因融合造成原癌基因产物功效激活（一）易位基因融合造成原癌基因产物功效激活如如CML存在染色体易位和基因融合存在染色体易位和基因融合易位易位t9。22：c-sis断裂点断裂点bcr断裂点断裂点c-abl融合融合c-sis9c-abl22922ph染色体染色体融合：融合：“bcr-ab1”融合，融合基因有原癌基因融合，融合基因有原癌基因c-abl。原癌基因产物功效激活原癌基因产物功效激活c-abl是是TPK类类癌癌基基因因，非非受受体体型型，体体外外试试验验表表明明该该基基因因编编码码产产物物不不含含有有激激酶酶活活性性，而而“bcr+c-abl”产产生生P210bcr+abl含含有有较高较高TPK活性。活性。Ph（philadelphia）染色体，在费城首次发觉。染色体，在费城首次发觉。癌基因和抑癌基因专业知识培训第23页（二）染色体易位造成原癌基因转录激活（二）染色体易位造成原癌基因转录激活大大家家知知道道抗抗体体是是人人类类在在分分子子水水平平上上抵抵抗抗外外来来侵侵袭袭一一个主要物质个主要物质人能够产生人能够产生106-108个免疫球蛋白（个免疫球蛋白（Ig）而而人人基基因因只只有有2.8104个个为为何何能能产产生生106Ig？用用普普通通蛋蛋白质合成理论不能解释，现有白质合成理论不能解释，现有3个理论认为：个理论认为：（胚系）基因重排（成为功效基因）；（胚系）基因重排（成为功效基因）；不准确剪切造成不准确剪切造成Ig多态性；多态性；基因（主要是基因（主要是V区）突变造成抗体多样性；区）突变造成抗体多样性；癌基因和抑癌基因专业知识培训第24页与我们今天相关内容是与我们今天相关内容是。免免疫疫球球蛋蛋白白（Ig）由由轻轻重重链链组组成成，在在形形成成Ig多多态态性性上上，重重链链所所起作用更大，重链由起作用更大，重链由4个不连续基因簇组成：个不连续基因簇组成：VH可变区可变区DH多变区多变区JH：结合区结合区CH恒定区恒定区重重链链基基因因于于14q32（14染染色色体体长长臂臂3区区2带带），所所谓谓类类型型转转换换区区，是是B细细胞胞在在分分化化过过程程中中，Ig分分子子会会发发生生类类型型转转换换，是是经经过过重重排排结结合合VHDHJH与与C和和CgCH基因重排过程。基因重排过程。在在C、Cr3、Cr1、Cr2b、Cr2a、C、C5约约1-4kb处处有有一一段段特特殊殊次次序序，叫叫做做转转换换区区（switchregion）对对应应转转换换区区为为S、Sr3、。S。（S长长2-3kb，含含有有（GAGCT）nGGGGGTm特特殊殊重重复复次次序序n能能够够是是1-7，常常见见是是3，m约约为为150。重重链链类类型型转转换换也也叫叫S-S重重组组，其机制不清楚。）其机制不清楚。）c-myc位位于于8号号染染色色体体上上，易易位位至至14号号染染色色体体上上，表表示示增增加加，原原因因是是可可能能是是移移至至1个个非非常常活活动动基基因因位位置置（Ig基基因因）被被激激活活。激激活活机机制制参参p309，3种可能（自学）。种可能（自学）。易位易位c-myc基因重排参基因重排参p309图图14-5。癌基因和抑癌基因专业知识培训第25页四、癌基因扩增四、癌基因扩增普通癌基因多为单拷贝（普通癌基因多为单拷贝（copy，单拷贝，即单拷贝，即1份）基因。份）基因。（拷拷贝贝数数（copynumber细细胞胞所所含含按按每每一一基基因因组组计计算算某某种种质质粒或基因数目）粒或基因数目）癌基因扩增造成癌基因过分表示，原因是：癌基因扩增造成癌基因过分表示，原因是：（一）转录过程（一）转录过程（二二）基基因因拷拷贝贝数数增增加加如如：人人早早幼幼粒粒白白血血病病HL-60细细胞胞比比对对应应细细胞胞c-myc多多20多多倍倍，已已发发觉觉许许多多癌癌细细胞胞中中有有癌癌基基因因扩扩增，结果造成癌基因过剩。增，结果造成癌基因过剩。癌基因扩增常伴有染色体易位。癌基因扩增常伴有染色体易位。癌基因和抑癌基因专业知识培训第26页第五节第五节抑癌基因抑癌基因一、抑癌基因定义一、抑癌基因定义抗抗癌癌基基因因（antioncogene）是是最最初初叫叫法法，大大约约能能够够追追溯溯到到1985年年左左右右，现现多多称称为为抑抑癌癌基基因因（tumorsuppressorgene），这这是是一一类类可可抑抑制制细细胞胞生生长长并并有有潜潜在在抑抑癌癌作作用用基基因因，当当它它失失活活后后，可能使癌基因充分发挥作用而造成癌发生发展。可能使癌基因充分发挥作用而造成癌发生发展。假假如如要要确确定定某某一一特特定定组组织织或或细细胞胞恶恶性性肿肿瘤瘤抗抗癌癌基基因因，需需满满足以下三个足以下三个条件：条件：在癌对应正常组织中必须有正常表示；在癌对应正常组织中必须有正常表示；在在恶恶性性肿肿瘤瘤中中。对对应应基基因因应应有有所所改改变变，包包含含点点突突变变，片片断缺失或断缺失或表示缺点；表示缺点；导导入入该该基基因因缺缺点点恶恶性性肿肿瘤瘤细细胞胞中中将将部部分分或或全全部部抑抑制制恶恶性性表型。表型。癌基因和抑癌基因专业知识培训第27页二、抑癌基因作用二、抑癌基因作用癌癌基基因因经经过过表表示示行行使使其其功功效效，而而抑抑癌癌基基因因往往往往相相反反，当当正正常常表表示失效，往往造成细胞恶变。下面讨论几个抑癌基因作用。示失效，往往造成细胞恶变。下面讨论几个抑癌基因作用。（一）一）RB基因（人视网膜母细胞瘤基因）基因（人视网膜母细胞瘤基因）人人视视网网膜膜母母细细胞胞瘤瘤基基因因（retinoblastoma，RB）是是一一个个遗遗传传性性肿肿瘤瘤该该瘤瘤有有40%家家族族性性，上上一一代代父父母母或或姐姐妹妹中中有有这这类类病病人人，发发病病年年纪纪较较小小，多多在在4-5岁岁儿儿童童期期，双双眼眼受受累累，及及60%多多散散发发性性，多多为为成成年年人，单眼受累。人，单眼受累。1.定位：定位：13q142.产物及功效：产物及功效：编编码码P105RB核核蛋蛋白白，可可与与DNA结结合合，属属反反式式调调控控因因子子，其其活活性性受受磷磷酸酸化化（有有活活性性）/去去磷磷酸酸化化调调整整。提提供供细细胞胞增增殖殖，分分化化负负调调控控信号，阻止细胞进入信号，阻止细胞进入S期；期；阻断阻断c-fos，抑制抑制c-vmyc表示；表示；3.突变：突变：RB基基因因在在人人视视网网膜膜母母细细胞胞瘤瘤存存在在点点突突变变/片片段段缺缺失失mRNA表表示示下降及蛋白产物缺失。下降及蛋白产物缺失。在骨肉瘤，肺癌，乳腺癌及膀胱癌中亦可检出其缺点。在骨肉瘤，肺癌，乳腺癌及膀胱癌中亦可检出其缺点。癌基因和抑癌基因专业知识培训第28页（二）（二）P53基因基因1.定位：定位：17P2.产物及功效：产物及功效：编编码码P53核核蛋蛋白白，为为反反式式因因子子，活活性性受受磷磷酸酸化化。/非非磷磷酸酸化化（活活性）调整性）调整（1）可阻断细胞进入）可阻断细胞进入S期，细胞增殖负调控因子期，细胞增殖负调控因子（2）可抑制）可抑制c-myc表示及功效表示及功效（3）P53一一个个等等位位基基因因突突变变，其其产产物物可可抑抑制制另另一一个个野野生生型型产产物物作作 用用，经经 过过 蛋蛋 白白-蛋蛋 白白 作作 用用 而而 失失 活活，这这 种种 现现 象象 称称 显显 性性 阴阴 性性（dominantnegative）（4）P53突突变变帮帮助助ras基基因因致致癌癌，P53成成为为癌癌基基因因，这这称称为为显显性性致癌（致癌（dominantoncogenic）癌基因和抑癌基因专业知识培训第29页（三）三）P16基因基因1.定位：定位：9p212.产物及功效：产物及功效：（1）抑抑制制cylinD/CDk4（周周期期蛋蛋白白依依赖赖激激酶酶4）及及CDk正正控控因因子子D，抑制抑制RB磷酸化，阻止磷酸化，阻止DNA转录，转录，G1-S转换，抑制转换，抑制CDk60（2）与各种癌发生，发展亲密相关，有各种肿瘤抑制物之称）与各种癌发生，发展亲密相关，有各种肿瘤抑制物之称,有望成为肿瘤早期诊疗临床分期及预后主要指标。有望成为肿瘤早期诊疗临床分期及预后主要指标。（四）四）BRCAI基因基因1.定位：定位：17q212.产物及功效：产物及功效：乳乳腺腺或或卵卵巢巢细细胞胞若若缺缺乏乏它它所所产产生生蛋蛋白白便便会会生生长长失失控控，与与遗遗传传性性乳癌和卵巢癌发生相关乳癌和卵巢癌发生相关（五）五）DPC4基因基因1.定位：定位：18q2112.产物及功效：产物及功效：癌基因和抑癌基因专业知识培训第30页