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第 十一 章

第 十一 章. 癌基因与抑癌基因 Oncogenes and Anti-oncogenes. 目 录. 癌基因、抑癌基因与生长因子的关系. 终末分化. 负调控. 抑癌基因. 细胞. 癌基因. 正调控. 产物. 增 殖. 生长因子. 第一节 癌基因和抑癌基因. 一、癌基因 (oncogene) 指在体外能引起细胞转化，在体内能诱发肿瘤的基因。 癌基因的名称一般用三个斜体小写字母表示 : myc 、 ras 、 src 等。. 癌基因所编码的产物与细胞的肿瘤性转化相关。它以显性的方式对细胞生长起阳性作用，并促进细胞增殖、转化。. （一）病毒癌基因.

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第 十一 章

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Presentation Transcript

  1. 第 十一 章 癌基因与抑癌基因 Oncogenes and Anti-oncogenes 目 录

  2. 癌基因、抑癌基因与生长因子的关系 终末分化 负调控 抑癌基因 细胞 癌基因 正调控 产物 增 殖 生长因子

  3. 第一节 癌基因和抑癌基因 • 一、癌基因(oncogene) • 指在体外能引起细胞转化，在体内能诱发肿瘤的基因。 • 癌基因的名称一般用三个斜体小写字母表示:myc、ras、src • 等。 癌基因所编码的产物与细胞的肿瘤性转化相关。它以显性的方式对细胞生长起阳性作用，并促进细胞增殖、转化。

  4. （一）病毒癌基因 • 病毒癌基因(virus oncogene,v-onc) • 存在于病毒基因组中的一段核苷酸片段（癌基因），它不编码病毒的结构成分，对病毒复制也没有作用，但可以使细胞持续增殖、转化。如src

  5. 长末端 重复序列 正常的病毒基因 癌基因 LTR gag pol env src LTR 调节和 启动转录 产生酪氨酸 激酶 产生病毒 外膜蛋白 产生病毒 核心蛋白 产生逆转录 酶和整合酶 *病毒基因组结构

  6. 如前，在该病毒基因结构中，它除含有病毒复制所需的基因（如gag、pol及env）外，还含有一种特殊的转化基因即src它能导致所培养的细胞转化并呈恶性表型，也能在动物中引起恶性肿瘤，这种基因被称为病毒癌基因（v-onc）。如前，在该病毒基因结构中，它除含有病毒复制所需的基因（如gag、pol及env）外，还含有一种特殊的转化基因即src它能导致所培养的细胞转化并呈恶性表型，也能在动物中引起恶性肿瘤，这种基因被称为病毒癌基因（v-onc）。 第一个被鉴定的蛋白质-是酪氨酸蛋白激酶基因，它来自 Rous Sarcoma Virus ，称为src

  7. 整合到基因组中的病毒cDNA毗邻原癌基因,并表达一融合mRNA内含细胞原癌基因,后者又被包装到病毒粒子中.整合到基因组中的病毒cDNA毗邻原癌基因,并表达一融合mRNA内含细胞原癌基因,后者又被包装到病毒粒子中. 目 录

  8. （二）细胞癌基因 • 细胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc) 从肿瘤组织细胞中分离出的致癌的基因片段，即它是来自细胞中的致癌基因。（它由正常细胞基因组中的原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc)转化而来。

  9. *原癌基因 1、概念：在正常细胞组织中存在的与癌基因相同相似的（高度同源）核苷酸片段。 它是基因的正常版本，是癌基因的前体，这类基因的表达产物与正常细胞的生长，增殖、分化及调控等相关。 正常情况下，这些原癌基因处于静止或低表达的状态，对细胞无害，对维持细胞正常功能具有重要作用，当其被活化时，细胞发生癌变。

  10. 2、细胞原癌基因的特点 • .广泛存在于生物界中，从酵母到人的细胞普遍存在； • .基因序列高度保守； • .作用通过其产物蛋白质来体现； • .某些物理、化学及感染性因等能使原癌基因激活。 它们既可以被导入逆录病毒而活化成病毒癌基因（v-onc），也可因突变或异常表达而活化成细胞癌基因（c-onc）。活化的癌基因能诱导细胞的异常增殖和肿瘤发生。

  11. 3、细胞原癌基因的分类及其产物 ①生长因子，如sis， ②生长因子受体，如fms、erbB， ③蛋白激酶及其它信号转导组分，如src、ras、raf， ④与细胞周期调控相关的蛋白，如RB、P53、bcl-1 ⑤转录因子，如myc、fos、jun等。

  12. 原癌基因的产物 • 。细胞外生长因子 • sis---P28 • 。跨膜的生长因子受体 • c-src、c-abl、c-mos、c-raf • 。细胞内信号传导体 • c-src、c-abl、c-ras、c-mas、H-ras、K-ras、N-ras、crk • 。核内转录因子 • myc、fos • 。与细胞周期调控相关的蛋白，如RB、P53、bcl-1

  13. （原癌基因） 目 录

  14. 二、抑 癌 基 因Anti-oncogenes

  15. （一）、抑癌基因的基本概念 • 抑癌基因(cancer suppressive gene, anti-oncegene) • 抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。在70年代广泛研究癌基因之前，通过体细胞杂交、流行病统计学及细胞遗传学分析已指出，存在能抑制细胞转化的基因表型。

  16. 关于肿瘤细胞的增生能被某种基因产物抑制的概念，首先来自体细胞杂效试验。Harris于1969年发现，正常细胞与肿瘤细胞融合所产生的杂交细胞不再具有致瘤性，提示从正常细胞来的某种基因起抑制肿瘤发生的作用。而当融合细胞丧失了含有这种特殊基因痤的染色体时，则可以重现其致瘤性，从而证明该染色体携带抑癌基因。

  17. 杂交融合 正常细胞 非肿瘤型杂交细胞 肿瘤细胞 肿瘤细胞1 杂交融合 非肿瘤型杂交细胞 肿瘤细胞2 失去某些基因 正常细胞 肿瘤细胞 细胞杂交试验

  18. （二）、常见的抑癌基因

  19. 第二节 癌基因、抑癌基因与肿瘤发生

  20. 一、癌基因活化的机制 （一）获得启动子与增强子 （二）基因易位、重排 （三）原癌基因扩增 （四）点突变 （五）甲基化程度降低 癌基因被激活的结果 出现新的表达产物 出现过量的正常表达产物 出现异常、截短的表达产物

  21. 二、原癌基因激活与肿瘤发生 （一）、ras 基因变异与肿瘤发生 （二）、myc 基因变异与肿瘤发生 （三）、neu 基因变异与肿瘤发生 （四）、bcl基因变异与肿瘤发生 （五）、mdm2 基因

  22. 三、抑癌基因失活与肿瘤发生 （一）视网膜母细胞瘤基因（Rb基因） Rb（人类视网膜细胞瘤）基因是第一个被克隆的抑癌基因。Rb的突变导致视网膜瘤。散发性Rb发生较晚，一般只危及一眼，遗传性Rb往往危及双眼，3岁左右发病形成多个肿瘤。 在G1期Rb与E2F结合，抑制E2F的活性，在G1/S期Rb被细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2 ）磷酸化失活而释放出转录因子E2F，促进蛋白质的合成，使细胞周期运行。

  23. 1、Rb基因 105KD、 27个外显子，含25个AA残基，单链，去磷酸化为活性形式。。。。 2、Rb基因的生物学功能 （1）、监控、限定细胞周期按程序进行（负调控） （2）、抑制C-myc、 C、fos的转录，负调控细胞增殖 （3）、结合存在与细胞中的异常蛋白，病毒蛋白防止其使细胞 转化。 3、Rb基因失活与肿瘤发生

  24. Rb蛋白 E-2F Rb蛋白 P E2F是与细胞周期运行相关的转录激活因子，它可激活DNA 聚合酶、二氢叶酸还原酶、胸苷酸激酶等的转录。 G0 G1期 DNA S期 E-2F DNA mRNA

  25. 散发性和遗传性Rb功能丧失的机理

  26. The different phases of the cell cycle. In the first phase (G1) the cell grows. When it has reached a certain size it enters the phase of DNA-synthesis (S) where the chromosomes are duplicated. During the next phase (G2) the cell prepares itself for division. During mitosis (M) the chromosomes are separated and segregated to the daughter cells, which thereby get exactly the same chromosome set up. The cells are then back in G1 and the cell cycle is completed.

  27. （二）P53蛋白——基因卫士 1、P53基因与表达蛋白的结构 人P53基因位于17P13.1,全长16-20kb,含有11个外显子，蛋白分子量53kD（393aa）。 P53基因是迄今为止发现的与人类肿瘤相关性最高的基因。 过去一直将P53基因认为癌基因，后来证实野生型P53基因是一种抑癌基因。

  28. (1)、N端酸性区 （2）、中间疏水区 （3）、C端碱性区

  29. 2、P53蛋白的生物学功能 （1）、基因卫士，监控基因的完整性，特别是阻止DNA损伤未修复就进入细胞周期，它可激活一抑癌基因P21的转录，阻止细胞进入G1—S关卡点 （2）、促进细胞凋亡（参与DNA 的修复性复制，一旦修复失败，启动程序性细胞死亡。） 3、P53基因的失活与肿瘤的发生

  30. P53蛋白 酸性区 核心区 碱性区 成功修复 修复失败 P21基因 抑 制 复制因子A P53蛋白 DNA损伤 细胞自杀 P53蛋白 P53蛋白 P21蛋白 解链酶 细胞停滞于G1期

  31. (三) P16基因 1、P16基因—多肿瘤抑制基因（MTS1） 2、P16蛋白的生物学功能： .通过某种机制，阻止细胞由G1期到S期的过度，即阻断细胞周期的运行； .与RB蛋白协同调控细胞周期，防止细胞过度增长

  32. 3、P16与RB蛋白的相互关系 4、P16基因失活与肿瘤的发生。

  33. 目 录

  34. 生 长 因 子Growth factors 附录

  35. 一、概述 • 生长因子(growth factor) • 通过质膜上特异的受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增殖的多肽类物质。

  36. 作用模式 • 内分泌(endocrine) • 旁分泌(paracrine) • 自分泌(autocrine)

  37. 内分泌激素 又称内分泌信号(endocrine signal) • 特点 • 由特殊分化的内分泌细胞分泌 ； • 通过血液循环到达靶细胞 ； • 大多数作用时间较长。 • 例如 • 胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等

  38. 局部化学介质 • 特点 • 由体内某些普通细胞分泌； • 不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞； • 一般作用时间较短。 • 例如 • 生长因子、前列腺素、血栓素、白三烯等。

  39. 有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信号。有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信号。

  40. 二、生长因子作用机制 与膜受体结合 与胞内受体结合 酪氨酸激酶活化 产生相应第二信使 生长因子 –受体复合物，活化相关基因 胞内相关蛋白质被磷酸化 蛋白激酶活化 核内转录因子活化 基因转录

  41. 目 录

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