版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、1,癌基因、腫瘤抑制基因與生長因子Oncogenes, Tumor suppressor gene and Growth Factors,2,細(xì)胞正常增殖是有目的、受機體生長信號控制的,,,,,,增殖,,,靜止,,分化,,衰老,,凋亡,Apoptosis,Senescence,,,3,腫瘤:,細(xì)胞的非正常增殖!,細(xì)胞非正常增殖是無目的、不受機體生長信號控制的,,4,在基因水平上促使細(xì)胞增殖及凋亡失衡,導(dǎo)致細(xì)胞惡性變的原因有:,①
2、 控制細(xì)胞增殖的原癌基因活化或腫瘤抑制基因失活;② 促細(xì)胞凋亡的基因失活或抑制凋亡的基因功能增強;③ DNA修復(fù)基因失活,使突變在細(xì)胞內(nèi)積累,并且累及到調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖及細(xì)胞凋亡的基因。,5,腫瘤細(xì)胞增殖機制,一、癌基因二、抑癌基因 三、DNA修復(fù)基因 四、調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的基因五、癌基因、抑癌基因和調(diào)節(jié)凋亡的 基因在腫瘤發(fā)生中的協(xié)同作用,,6,癌基因和腫瘤抑制基因在細(xì)胞增殖中的作用,7,癌基因Oncogenes,第一
3、節(jié),8,基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號,促進細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因。,癌基因(oncogene),9,癌基因最早在可導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的病毒中被鑒定。后來的研究發(fā)現(xiàn),這些基因原本就存在于大部分生物的正?;蚪M中,因而癌基因又被稱為細(xì)胞癌基因(cellular oncogene,c-onc)或原癌基因(proto-oncogenes,pro-onc)。存在于病毒中的被稱為病
4、毒癌基因(virus oncogene,v-onc)。,一、癌基因的基本概念,10,凡能編碼生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)生長信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。細(xì)胞的必需基因。編碼生長因子及其受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子、 轉(zhuǎn)錄因子、Cyclin 及CDK等,細(xì)胞癌基因,11,由病毒攜帶并傳播的,可以引起宿主正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因. 病毒癌基因來源于細(xì)胞癌基因。,病毒癌基因,,12,廣泛存在于生物界基因序
5、列高度保守在結(jié)構(gòu)上與病毒癌基因相近正常情況下表達(dá)水平很低表達(dá)產(chǎn)物對細(xì)胞正常生長、繁殖、發(fā)育和分化起著精確的調(diào)控作用?;蚪Y(jié)構(gòu)發(fā)生異?;虮磉_(dá)失控,導(dǎo)致細(xì)胞生長增殖和分化異常,(一)細(xì)胞癌基因,特點:,13,功能上相關(guān)的癌基因家族分類,src家族:產(chǎn)物多具有酪氨酸蛋白激酶活性,能促進增殖信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ras家族:編碼小G 蛋白p21,參與cAMP水平的調(diào)節(jié)。 myc家族:編碼核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白,調(diào)節(jié)其他基因轉(zhuǎn)錄的作用。sis
6、家族:編碼的p28,能刺激間葉組織的細(xì)胞分裂繁殖。myb家族:核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子,14,人體內(nèi)細(xì)胞癌基因的分類及功能舉例,15,癌基因最早發(fā)現(xiàn)于逆轉(zhuǎn)錄病毒中。1911年,F(xiàn). Rous醫(yī)生首次提出病毒引起腫瘤,但直到上一世紀(jì)50年代才得到實驗證實,命名為羅氏肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus,RSV)。,(二)病毒癌基因,16,病毒基因組結(jié)構(gòu),17,病毒癌基因v-src來源于宿主細(xì)胞的C-SRC基因,18,19,細(xì)胞癌基因與病毒
7、癌基因的差別,,20,(一)獲得啟動子與增強子,二、癌基因活化的機制,逆轉(zhuǎn)錄病毒感染細(xì)胞后,病毒基因組所攜帶的長末端重復(fù)序列(LTR內(nèi)含較強的啟動子和增強子)插入到細(xì)胞原癌基因附近或內(nèi)部, 啟動下游鄰近基因的轉(zhuǎn)錄和影響附近結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平,使原癌基因過度表達(dá)或由不表達(dá)變?yōu)楸磉_(dá),從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變。,21,(二)染色體易位,在染色體易位的過程中發(fā)生了某些基因的易位和重排,使原來無活性的原癌基因移至強的啟動子或增強子附近而被活化,原癌基
8、因表達(dá)增強,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。,22,(三)基因擴增,原癌基因可通過基因擴增(gene amplification)使基因拷貝數(shù)可升高幾十甚至上千倍不等,發(fā)生擴增的機制目前尚不清楚?;驍U增可致編碼產(chǎn)物過量表達(dá),細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。,23,(四)點突變,原癌基因在射線或化學(xué)致癌劑作用下,發(fā)生單個堿基的替換——點突變(point mutation), 從而改變了表達(dá)蛋白的氨基酸組成,造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變異。,24,癌基因活化的4種機制示意圖,25,
9、出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物 出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物,癌基因激活的結(jié)果:,26,作用于細(xì)胞膜上的受體系統(tǒng)或直接被傳遞至細(xì)胞內(nèi),通過蛋白激酶活化轉(zhuǎn)錄因子,引發(fā)一系列基因的轉(zhuǎn)錄激活。,三、原癌基因的產(chǎn)物與功能,sis表達(dá)蛋白P28和PDGF一樣能促進血管的生長。,(一)細(xì)胞外生長因子,例如:,27,(二)跨膜的生長因子受體:,接受細(xì)胞外的生長信號并將其傳入胞內(nèi)。受體的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)具有特異的蛋白激酶活性,通過磷酸化作用使其結(jié)構(gòu)發(fā)
10、生改變,增加激酶對底物的活性,促進生長信號在胞內(nèi)的傳遞。,例如,c-src、c-abl有酪氨酸特異的蛋白激酶活性。c-mos和raf所編碼的激酶使絲氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化。,28,非受體酪氨酸激酶(src,abl)、絲氨酸/蘇氨酸激酶(raf),ras蛋白(H-ras,K-ras和N-ras)及磷脂酶(crk產(chǎn)物)。,(三)細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)分子,原癌基因的產(chǎn)物作為胞內(nèi)信息傳遞體系成員,或者通過影響第二信使作用,將接受到的信號由胞內(nèi)傳至核
11、內(nèi),促進細(xì)胞生長。,例如:,29,(四)核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子,某些癌基因表達(dá)蛋白定位于細(xì)胞核內(nèi),與靶基因的順式調(diào)控元件相結(jié)合直接調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄活性。,例如:,c-fos是一種即刻早期反應(yīng)基因(immediate early gene,IEG)。作為傳遞信息的第三信使。,30,31,原癌基因BRAF所編碼的蛋白質(zhì)屬于絲/蘇氨酸激酶,是MAPK信號通路的重要組成分子,在調(diào)控細(xì)胞增殖、分化等方面發(fā)揮重要作用。,四、癌基因表達(dá)產(chǎn)物促進腫瘤發(fā)生發(fā)展,約
12、60%的黑素瘤中BRAF發(fā)生突變,其第600位氨基酸從纈氨酸突變?yōu)楣劝彼幔╒600E)最為常見,導(dǎo)致B-Raf的持續(xù)激活。,(一)BRAF,例如:,32,HER2是表皮生長因子受體家族成員,具有蛋白酪氨酸激酶活性,能激活下游信號通路,從而促進細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡。,在30%的乳腺癌中HER2基因發(fā)生擴增或者過度表達(dá),其表達(dá)水平與治療后復(fù)發(fā)率和不良預(yù)后顯著相關(guān)。,(二)HER2,例如:,33,慢性粒細(xì)胞白血病患者的9號染色體與22號染色
13、體之間發(fā)生易位,從而融合產(chǎn)生了癌基因BCR-ABL,編碼的蛋白質(zhì)Bcr-Abl具有持續(xù)活化的蛋白酪氨酸激酶活性,能促進細(xì)胞增殖,并增加基因組的不穩(wěn)定性。,在95%的慢性粒細(xì)胞白血病患者中都伴隨有BCR-ABL融合基因的產(chǎn)生,在一些急性淋巴白血病患者中也有發(fā)現(xiàn)。,(三)BCR-ABL,例如:,34,腫瘤抑制基因tumor suppressor gene,第二節(jié),35,腫瘤抑制基因(tumor suppressor gene),腫瘤抑制基
14、因的概念,也稱抗癌基因(anticancer gene)或抑癌基因,是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá),或者當(dāng)它們的產(chǎn)物失去活性時,細(xì)胞就會異常生長和增殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之,若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型。,36,早在20世紀(jì)20年代,T. Boveri就提出正常細(xì)胞中存在特異的抑制細(xì)胞增殖的因素,并假定與染色體有關(guān)。20世紀(jì)60年代,H. Harris開創(chuàng)了雜合細(xì)胞的致癌性研究 A.Knudson在研究
15、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(retinoblastoma,Rb)的流行病學(xué)中發(fā)現(xiàn)Rb基因,一、腫瘤抑制基因的發(fā)現(xiàn),37,細(xì)胞雜交試驗,,38,,二、腫瘤抑制基因的功能,常見的某些腫瘤抑制基因及其功能,39,? 原癌基因表達(dá)產(chǎn)物的負(fù)調(diào)控分子? DNA 修復(fù)酶? 細(xì)胞周期抑制分子? 促進細(xì)胞凋亡的分子,抑癌基因表達(dá)產(chǎn)物的功能,,40,,為什么Rb基因缺失后細(xì)胞會出現(xiàn)異常增殖?,41,27個外顯子 26個內(nèi)含子,mRNA 4.7kb,編碼928個
16、氨基酸105kDa 的核內(nèi)蛋白,產(chǎn)物定位于細(xì)胞核,含有病毒蛋白和細(xì)胞蛋白的結(jié)合位點及磷酸化位點,位于染色體13q14,,三、腫瘤抑制基因失活促進腫瘤發(fā)生發(fā)展,(一)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因(Rb基因),42,Rb 基因產(chǎn)物的生物學(xué)活性,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期:,控制G1和S期交界點,與其磷酸化狀態(tài)有關(guān),gatekeeper of the cell cycle,,43,,G0 G1期,S期,E-2F,,DNA,mRNA,DNA,,44,Rb磷酸化對細(xì)胞
17、周期的影響,,45,Rb 作用,低磷酸化的pRb結(jié)合并滅活E2F,使細(xì)胞不能通過G1-S檢驗點(checkpoint);高磷酸化的pRb不結(jié)合E2F, E2F可促進S期必需的基因產(chǎn)物如二氫葉酸還原酶,胸苷激酶,DNA聚合酶α等合成,細(xì)胞周期向前推進,,46,,47,Rb 基因異常主要表現(xiàn)為等位基因缺失和基因突變。最初在視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤中發(fā)現(xiàn),后來在多種腫瘤中均發(fā)現(xiàn)該基因的異常。小細(xì)胞肺癌異常為50%,骨肉瘤47%,乳腺癌32%,Rb基因異
18、常與腫瘤,,48,Rb磷酸化與細(xì)胞周期控制,49,,為什么說TP53基因是人類基因組的衛(wèi)士?,50,,,TP53的抑癌作用可能是通過其蛋白與DNA的結(jié)合來實現(xiàn)的。,TP53基因是人類腫瘤有關(guān)基因中突變頻率最高的基因。人類腫瘤有50%以上是由于P53基因缺失造成的。,(二)TP53,51,TP53 基因的結(jié)構(gòu),編碼393氨基酸組成的53kDa蛋白,16-20kb,定位于人類染色體17p13.1,mRNA 2.8kb,11個外顯子,,52
19、,TP53基因產(chǎn)物的生物學(xué)功能,細(xì)胞周期的調(diào)控參與DNA修復(fù)促進細(xì)胞凋亡,,53,P53蛋白,解鏈酶,復(fù)制因子A,,P21蛋白,細(xì)胞停滯于G1期,,細(xì)胞調(diào)亡,DNA損傷,,P53蛋白,P53蛋白,54,55,G1/S檢查點,S/ G2期檢查點,圖4 細(xì)胞周期檢查點,G2/M檢查點,M/G0檢查點,56,P53,圖5 P53促進CDI中的P21cip1表達(dá),57,TP53---基因組的衛(wèi)士,P53蛋白調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和DNA修復(fù)基因的
20、表達(dá),紫外線照射或其他DNA損傷引起的細(xì)胞周期阻滯依賴于p53,突變的p53不能阻止DNA損傷細(xì)胞進入S期,,58,p53的結(jié)構(gòu)及其在清除DNA損傷細(xì)胞中的作用,59,P53基因突變不僅失去野生型p53抑制腫瘤增殖的作用,而且突變本身又使該基因具備癌基因功能。突變的P53蛋白與野生型P53蛋白相結(jié)合,形成的這種寡聚蛋白不能結(jié)合DNA,使得一些癌變基因轉(zhuǎn)錄失控導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。,60,(三)PTEN,PTEN基因(phosphatase a
21、nd tensin homolog deleted on chromosome ten,第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因)是繼TP53基因后發(fā)現(xiàn)的另一個與腫瘤發(fā)生關(guān)系密切的腫瘤抑制基因。,61,PTEN通過阻斷PI3K/AKT信號通路抑制細(xì)胞的生長,62,,四、腫瘤抑制基因與疾病,RBAPCVHL,腫瘤抑制基因在細(xì)胞增殖、生長、分化過程中發(fā)揮重要作用,其功能缺失會導(dǎo)致腫瘤等相關(guān)疾病的發(fā)生,研究腫瘤抑制基因發(fā)揮作用的相關(guān)分
22、子機制能夠為分子靶向治療策略提供理論依據(jù),也為攻克癌癥等頑疾帶來曙光。,63,,五、癌基因與腫瘤抑制基因在腫瘤發(fā)生中的作用特點,在基因水平上,或通過外界致癌因素,或由于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的惡化,突變基因數(shù)目增多,基因組變異逐步擴大;在細(xì)胞水平上則要經(jīng)過永生化、分化逆轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)化等多個階段,細(xì)胞周期失控細(xì)胞的生長特性逐步得到強化。結(jié)果組織從增生、異型變、良性腫瘤、原位癌發(fā)展到浸潤癌和轉(zhuǎn)移癌。,(一)細(xì)胞癌變的多基因協(xié)同,64,從基因角度認(rèn)識結(jié)腸癌
23、的發(fā)生和發(fā)展,65,(二)細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡的分子調(diào)控是腫瘤進展的關(guān)鍵,癌基因和腫瘤抑制基因與細(xì)胞周期細(xì)胞周期調(diào)控體現(xiàn)在細(xì)胞周期驅(qū)動和細(xì)胞周期監(jiān)控兩個方面,后者的失控與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系最為密切。細(xì)胞周期監(jiān)測機制由DNA損傷感應(yīng)機制、細(xì)胞生長停滯機制、DNA修復(fù)機制和細(xì)胞命運決定機制等構(gòu)成。 癌基因、腫瘤抑制基因與細(xì)胞凋亡細(xì)胞除了生長、增生和分化等現(xiàn)象之外,還存在細(xì)胞死亡現(xiàn)象,即程序性細(xì)胞死亡或凋亡。有些腫瘤抑制基因的過量表達(dá)可
24、誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡,而與細(xì)胞生存相關(guān)的癌基因的激活則可抑制凋亡,細(xì)胞凋亡異常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展的密切相關(guān)。,66,促進正常細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化的因素,67,生長因子Growth factors,第三節(jié),68,生長因子(growth factor),一類由細(xì)胞分泌的、類似于激素的信號分子,多數(shù)為肽類(含蛋白類)物質(zhì),具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與分化的作用。,69,,內(nèi)分泌 (endocrine)旁分泌 (paracrine)自分泌 (autocri
25、ne),作用模式 :,70,一、生長因子的分類和功能,(一)生長因子的分類,71,(二)生長因子的功能,生長因子的生物學(xué)效應(yīng)主要表現(xiàn)在促進細(xì)胞生長、分化、促進個體發(fā)育等方面。但是有些生長因子具有雙重調(diào)節(jié)作用或負(fù)調(diào)節(jié)作用。 同一生長因子對不同細(xì)胞的作用有所不同 一種細(xì)胞也可受不同生長因子調(diào)節(jié) 具有負(fù)調(diào)節(jié)作用的生長因子比較少,人們通常把這種負(fù)調(diào)節(jié)因子(negative growth factor)稱為細(xì)胞生長抑制因子。,72,產(chǎn)生相應(yīng)
26、第二信使,胞內(nèi)相關(guān)蛋白質(zhì)被磷酸化,與膜受體結(jié)合,酪氨酸激酶活化,蛋白激酶活化,核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子活化,基因轉(zhuǎn)錄,與胞內(nèi)受體結(jié)合,,,,,,,,生長因子 - 受體復(fù)合物,活化相關(guān)基因,,,,二、生長因子作用機制,73,74,腫瘤的發(fā)生除了與癌基因的異?;罨约澳[瘤抑制基因的異常失活密切相關(guān)外,其與生長因子及其受體的高度活化亦緊密相關(guān),如EGF、VEGF、TNF及IGF、PDGF等的過度表達(dá)能導(dǎo)致相應(yīng)的腫瘤發(fā)生。,三、生長因子與疾病,(一)生長因
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 腫瘤抑制基因與生長因子
- 生物化學(xué)與分子生物學(xué)癌基因腫瘤抑制基因與生長因子
- 癌基因 ppt課件
- 腫瘤與癌基因
- RNA干擾抑制血管內(nèi)皮生長因子介導(dǎo)結(jié)腸癌基因治療.pdf
- 分子腫瘤學(xué)3癌基因與抑癌基因
- 基因血管內(nèi)皮生長因子
- 癌基因與抑癌基因
- 甲狀腺腫瘤的彩色多普勒超聲表現(xiàn)與血管內(nèi)皮生長因子、抑癌基因p16表達(dá)的研究.pdf
- 癌基因與抑癌基因研
- 反義血管內(nèi)皮生長因子基因轉(zhuǎn)染抑制胰腺癌生長的實驗研究.pdf
- 癌基因,抑癌基因與信號網(wǎng)絡(luò)
- 癌基因與抑癌基因14研
- 遠(yuǎn)距缺血預(yù)處理抑制大鼠缺血心肌肝細(xì)胞生長因子基因表達(dá).pdf
- 表皮生長因子受體家族癌基因在正常肺及肺癌中的表達(dá)研究.pdf
- 肺癌中抑癌基因PTEN與血管內(nèi)皮生長因子VEGF表達(dá)及臨床意義的研究.pdf
- 專題癌基因抑癌基因
- 視網(wǎng)膜增殖膜組織中生長因子及其相關(guān)原癌基因的表達(dá)與調(diào)控機制的研究.pdf
- 表皮生長因子受體介導(dǎo)的惡性腫瘤的靶向基因治療.pdf
- RNA干擾抑制腫瘤細(xì)胞血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá).pdf
評論
0/150
提交評論