P53 (TP53) 종양 단백질: 기능, 돌연변이

종양 단백질 53, 더 일반적으로 알려진 p53, 인간과 다른 진핵 생물의 다른 곳에서 염색체 17에있는 데 옥시 리보 핵산 (DNA) 스트레치의 단백질 산물입니다.

이것은 전사 인자, 그것은 그것이 겪고있는 DNA의 한 부분에 결합한다는 것을 의미합니다. 전사 으로 메신저 리보 핵산 (mRNA).

특히 p53 단백질은 종양 억제 유전자. 그 레이블이 인상적이고 희망적으로 들리면 둘 다입니다. 실제로, 인간 암의 약 절반에서 p53은 부적절하게 조절되거나 돌연변이 된 형태입니다.

p53이 충분하지 않거나 적절한 종류의 p53이없는 셀은 최고의 수비 선수없이 경쟁하는 농구 또는 축구 팀과 유사합니다. 예고되지 않았지만 중요한 요소가 혼합에서 벗어난 후에야 해당 요소에 의해 이전에 예방되거나 완화 된 손상 정도가 완전히 분명해집니다.

후 진핵 세포 각각 유 전적으로 어머니와 동일한 두 개의 동일한 딸 세포로 나뉘어 세포주기가 시작됩니다. 간기. 차례로 Interphase는 실제로 포함합니다 세 단계: G1 (첫 번째 갭 단계), 에스 (합성 단계) 및 G2 (두 번째 갭 단계).

에 G1, 세포는 유전 물질 (생물체의 DNA의 완전한 사본을 포함하는 염색체)을 제외한 모든 구성 요소를 복제합니다. 에 S 상, 세포는 염색체를 복제합니다. 에 G2, 실제로 셀은 복제 오류에 대해 자체 작업을 확인합니다.

그런 다음 세포는 유사 분열 (M 상).

유사 분열 간기보다 훨씬 짧으며 다음 단계를 포함합니다. 전조, 프로 메타 페이즈, 중기, 후기 과 말기. (일부 교육 자료, 특히 오래된 자료는 prometaphase를 생략합니다.)

유사 분열 동안 염색체는 세포의 중심 축을 따라 응축되고 정렬되며 핵은 두 개의 딸 핵으로 나뉩니다.

그런 다음 세포 전체가 (세포질 분열) 두 개의 새로운 딸 세포로 순환을 완료합니다.

p53 유전자는 "야생형"(이름에도 불구하고 단순히 "정상"을 의미 함) 및 돌연변이 형태로 제공되는 제품을 암호화합니다.

야생형 단백질은 종양 억제에 활성 인 제품입니다. 그러나 돌연변이 유형은 야생형보다 우세 할뿐만 아니라 정상적인 p53 기능을 무효화 할뿐만 아니라 종양 일 수도 있습니다.

따라서 p53 돌연변이 유전자와 p53 종양 억제 유전자 중 하나의 돌연변이 사본 하나를 유전하는 것은 게놈에 p53이 전혀없는 것보다 더 불리합니다.

더 나빠집니다. 돌연변이 p53 사본이있는 종양은 기존의 화학 요법 치료에 대한 내성을 나타내므로 p53 유전자 돌연변이는 사람들을 암에 걸리게 만들고, 그 종양과 암세포를 비정상적으로 어렵게 만듭니다. 치료하다.

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p53은 종양 억제 마법을 어떻게 작동합니까? 그것에 대해 자세히 알아보기 전에이 전사 인자가 더 일반적으로 어떤 역할을하는지 알아 보는 것이 좋습니다. 인간의 악성 질병을 예방하는 데 중요한 역할을합니다. 인구.

정상적인 세포 조건에서 세포 내부 핵, p53 단백질은 DNA에 결합하여 다른 유전자가 p21CIP. 다른 단백질과 상호 작용하는이 단백질은 cdk2, 일반적으로 자극 세포 분열. p21CIP와 cdk2가 복합체를 형성 할 때, 세포는 그것이있는 어떤 단계 나 분열 상태에서든 동결됩니다.

이것은 곧 자세하게 볼 수 있듯이, 특히 세포주기의 G1 단계에서 S 단계로의 전환과 관련이 있습니다.

대조적으로 돌연변이 p53은 DNA에 효과적으로 결합 할 수 없으며 결과적으로 p21CIP는 세포 분열이 중단되도록 신호를 보내는 일반적인 능력으로 사용할 수 없습니다. 결과적으로 세포는 제한없이 분열되고 종양이 형성됩니다.

결함이있는 형태의 p53은 유방암, 결장암, 피부암 및 기타 매우 흔한 암종 및 종양을 포함한 다양한 악성 종양과 관련이 있습니다.

암에서 p53의 역할은 명백한 이유로 가장 임상 적으로 관련된 기능입니다. 그러나 단백질은 또한 매일 인체에서 발생하는 수많은 세포 분열에서 원활한 기능을 보장하는 역할을합니다.

세포주기의 단계 사이의 경계는 임의적으로 보일 수 있으며 유동성을 암시 할 수 있지만 세포는 체크 포인트 in the cycle – 오류가 하위 세포에 전달되지 않도록 세포의 문제를 해결할 수있는 지점입니다.

즉, 세포는 그 내용물에 대한 병적 손상에도 불구하고 진행하는 것보다 자신의 성장과 분열을 저지하기 위해 더 빨리 "선택"합니다.

예를 들어, G1 / S 전환은 DNA 복제 발생, 세포 분할에 대한 "반환 불가 지점"으로 간주됩니다. p53은 필요한 경우이 단계에서 세포 분열을 중단 할 수 있습니다. 이 단계에서 p53이 활성화되면 위에서 설명한 것처럼 p21CIP의 전사로 이어집니다.

p21CIP가 cdk2와 상호 작용할 때 생성 된 복합체는 세포가 돌아 오지 않는 지점을 통과하는 것을 방지 할 수 있습니다.

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p53이 세포 분열을 멈추고 자하는 이유는 세포의 DNA 문제와 관련이 있습니다. 세포는 자신에게 맡겨진 핵에 무언가 잘못된 것이없는 한 통제 할 수없이 분열을 시작하지 않습니다. 유전 물질 거짓말.

유전 적 돌연변이를 예방하는 것은 세포주기를 제어하는 ​​핵심 부분입니다. 미래 세대의 세포로 전달되는 돌연변이는 암과 같은 비정상적인 세포 성장을 유발할 수 있습니다.

DNA 손상은 p53 활성화의 또 다른 신뢰할 수있는 트리거입니다. 예를 들어, G1 / S 전이 지점에서 DNA 손상이 감지되면 p53은 위에 설명 된 다중 단백질 메커니즘을 통해 세포 분열을 중단합니다. 그러나 관례적인 세포주기 체크 포인트에 참여하는 것 외에도 p53은 세포가 DNA 무결성에 대한 위협이 있음을 감지 할 때 필요에 따라 조치를 취할 수 있습니다.

예를 들어 p53은 알려진 돌연변이 (신체적 또는 화학적 모욕으로 인해 DNA 돌연변이). 그 중 하나는 태양에서 나오는 자외선 (UV)과 태닝 베드와 같은 인공적인 태양 광원입니다.

특정 종류의 자외선 피부암과 밀접한 관련이 있으므로 p53이 세포가 확인되지 않은 세포 분열로 이어질 수있는 상태를 경험하면 세포 분열 쇼.

대부분의 세포는 유기체의 일생 동안 무기한 분열하지 않습니다.

사람이 노화와 함께 "마모"의 가시적 인 징후를 축적하는 경향이있는 것처럼 주름과 "간" 반점 "을 수십 년에 걸쳐 발생한 수술 및 부상으로 인한 흉터에 이르기까지 세포도 축적 될 수 있습니다. 피해를 주다. 세포의 경우 축적 된 DNA 돌연변이의 형태를 취합니다.

의사들은 암 발병률이 나이가 들면서 증가하는 경향이 있다는 것을 오랫동안 알고있었습니다. 과학자들이 오래된 DNA와 세포 분열의 본질에 대해 알고있는 것을 고려할 때 이것은 완벽하게 이해됩니다.

노화와 관련된 세포 손상이 쌓이는 상태를 노화, 그리고 그것은 시간이 지남에 따라 모든 오래된 세포에 축적됩니다. 노화는 그 자체로 문제가되지 않을뿐만 아니라 일반적으로 추가 세포 분열로 인해 영향을받은 세포 부분에 계획된“은퇴”를 유발합니다.

세포 분열로 인한 틈새는 세포가 분열을 시작할 위험을 "원"하지 않고 DNA 돌연변이로 인한 손상으로 인해 중단 할 수 없기 때문에 유기체를 보호합니다.

어떤 의미에서 이것은 관련 박테리아 나 바이러스를 다른 사람에게 전염시키지 않기 위해 군중을 피하면서 전염성 질병에 걸렸다는 것을 아는 사람과 같습니다.

노화는 텔로미어, 이는 각각의 연속적인 세포 분열에 따라 더 짧아지는 DNA 조각입니다. 이것이 특정 길이로 축소되면 세포는 이것을 노화로 진행하라는 신호로 해석합니다. p53 경로는 짧은 텔로미어에 반응하는 세포 내 매개체입니다. 따라서 노화는 종양 형성을 방지합니다.

"조직적 세포 사멸"과 "세포 자살"은 영향을받는 세포와 유기체에 유익한 상황을 암시하는 용어처럼 들리지 않습니다.

그러나 프로그램 된 세포 사멸은 세포 사멸, 실제로는 유기체의 건강에 필요합니다. 왜냐하면 이러한 세포의 특징을 바탕으로 특히 종양을 형성 할 가능성이있는 세포를 처리하기 때문입니다.

아폽토시스 (그리스어에서 "떨어지는"를 의미)는 특정 유전자의지도하에 모든 진핵 세포에서 발생합니다. 그것은 유기체가 손상되었다고 인식하는 세포의 죽음을 초래하여 잠재적 인 위험을 초래합니다. p53은 표적 세포의 출력을 증가시켜 세포 사멸을 준비함으로써 이러한 유전자를 조절하는 데 도움을줍니다.

아폽토시스는 암과 기능 장애가 문제가되지 않을 때에도 성장과 발달의 정상적인 부분입니다. 대부분의 세포는 세포 사멸보다 노화를 "선호"할 수 있지만 두 과정 모두 세포의 안녕을 유지하는 데 필수적입니다.

위의 정보와 강조점을 바탕으로 p53의 주된 역할은 암과 종양의 성장을 예방하는 것임이 분명합니다. 때로는 DNA를 직접적으로 손상 시킨다는 의미에서 직접 발암 성이 아닌 요인이 여전히 간접적으로 악성 질환의 위험을 증가시킬 수 있습니다.

예를 들어, 인간 유두종 바이러스 (HPV)는 p53의 활동을 방해함으로써 여성의 자궁 경부암 위험을 증가시킬 수 있습니다. p53 돌연변이에 대한 이와 유사한 발견은 암으로 이어질 수있는 DNA 돌연변이가 다음과 같다는 사실을 강조합니다. 매우 흔하고 p53과 다른 종양 억제제의 작용이 아니었다면 암은 흔한.

간단히 말해서, 매우 많은 수의 분열 세포가 위험한 DNA 오류에 시달리고 있지만 대부분은 이들은 세포 사멸, 노화 및 통제되지 않은 세포에 대한 기타 보호 장치에 의해 효과가 없습니다. 분할.

p53은 결함이있는 DNA 또는 기타 손상된 세포 구성 요소에 의존하는 암 및 기타 질병의 치명적인 재앙에 맞서기위한 가장 중요하고 잘 연구 된 세포 경로 일 것입니다. 그러나 이것이 유일한 것은 아닙니다. 또 다른 경로는 Rb (망막 모세포종) 경로.

p53과 Rb는 모두 발암 신호, 또는 세포가 암에 걸리기 쉬운 것으로 해석하는 징후. 이러한 신호는 정확한 특성에 따라 p53, Rb 또는 둘 모두의 상향 조절을 유도 할 수 있습니다. 두 경우 모두 다른 하류 신호를 통해 발생하지만 세포주기가 정지되고 손상된 DNA를 DNA 복구하려는 시도가 발생합니다.

이것이 가능하지 않은 경우, 세포는 노화 또는 세포 자멸사로 분류됩니다. 이 시스템을 회피하는 세포는 종종 종양을 형성합니다.

p53과 다른 종양 억제 유전자의 작용은 인간 용의자를 구금하는 것으로 생각할 수 있습니다. "시험"후 감염된 세포는 구금 중에 "재활"될 수없는 경우 세포 자멸사 또는 노화를 "선고"합니다.

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