П53 (ТП53) Туморски протеин: функција, мутација

Протеини тумора 53, познатији као п53, је протеински производ дела деоксирибонуклеинске киселине (ДНК) на хромозому 17 код људи и другде у другим еукариотским организмима.

То је фактор транскрипције, што значи да се везује за сегмент ДНК који пролази транскрипција у мессенгер рибонуклеинска киселина (мРНА).

Пре свега, протеин п53 је један од најважнијих гени супресори тумора. Ако та етикета звучи импресивно и нада се, то је обоје. У ствари, у око половине случајева карцинома код људи, п53 је или неправилно регулисан или је у мутираном облику.

Ћелија без довољно или одговарајуће врсте п53 је слична кошаркашкој или фудбалској екипи која се такмичи без свог најбољег одбрамбеног играча; тек након што нечувени, али критични елемент изађе из мешавине, обим штете који је претходно био спречен или ублажен тим елементом постаје потпуно очигледан.

После еукариотска ћелија дели се на две идентичне ћерке, свака генетски идентична мајци, започиње свој ћелијски циклус интерфазна. Интерфаза заузврат заправо укључује

У Г1, ћелија реплицира све своје компоненте, осим свог генетског материјала (хромозоми садрже комплетну копију ДНК организма). У С фаза, ћелија реплицира своје хромозоме. У Г2, ћелија која у ствари проверава сопствени рад на грешке репликације.

Тада ћелија улази у митозу (М фаза).

Митоза је много краћа од међуфазне и укључује фазе профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза. (Неки образовни извори, посебно старији, изостављају прометну фазу.)

Током митозе, хромозоми се кондензују и поравнавају дуж централне осе ћелије, а језгро се дели на два ћерка језгра.

Тада се ћелија у целини дели (цитокинеза) у две нове ћерке ћелије да би завршили циклус.

Ген п53 кодира производ који долази у „дивљем типу“ (што упркос имену једноставно значи „нормално“) и мутираним облицима.

Дивљи протеин је производ који је активан у сузбијању тумора. Међутим, мутантни тип не само да је доминантан над дивљим, што значи да негира нормалну функцију п53, већ може бити и тумор-промовисање, или онкогено, сама по себи.

Према томе, наслеђивање једне мутиране копије мутирајућег гена п53 и једног гена за супресију тумора п53 је штетније него што п53 уопште нема у вашем геному.

Погоршава се. Тумори са мутираним копијама п53 показују отпорност на конвенционални хемотерапијски третман, па не само наслеђивање мутација гена п53 предиспонира људе на рак, што необично отежава те туморе и ћелије рака лечити.

Повезани чланак: 5 недавних открића која показују зашто је истраживање рака толико важно

Како п53 делује на магију сузбијања тумора? Пре него што зароните у то, корисно је научити шта овај фактор транскрипције уопште ради ћелијама, поред своје кључне улоге у спречавању небројене количине малигних болести код људи популације.

У нормалним ћелијским условима, унутар ћелије језгро, п53 протеин се везује за ДНК, што покреће други ген за производњу протеина тзв п21ЦИП. Овај протеин који ступа у интеракцију са другим протеинима, цдк2, који нормално стимулише ћелијске деобе. Када п21ЦИП и цдк2 чине комплекс, ћелија се замрзава у било којој фази или стању поделе.

Ово ће, као што ћете ускоро видети детаљно, посебно релевантно на прелазу из Г1 фазе у С фазу ћелијског циклуса.

Мутант п53, за разлику од њега, не може ефикасно да се веже за ДНК, и као резултат тога, п21ЦИП не може да служи у свом уобичајеном својству да сигнализира прекид дељења ћелија. Као последица тога, ћелије се деле без ограничења и формирају се тумори.

Неисправни облик п53 умешан је у низ малигних болести, укључујући рак дојке, рак дебелог црева, рак коже и друге врло честе карциноме и туморе.

Улога п53 у раку је његова клинички најважнија функција из очигледних разлога. Међутим, протеин такође делује како би обезбедио несметано функционисање великог броја ћелијских деоба које се свакодневно јављају у људском телу и које се у вама тренутно одвијају.

Иако се границе између фаза ћелијског циклуса могу чинити произвољне и можда сугеришу флуидност, ћелије показују различитост контролне тачке у циклусу - тачке у којима се могу решити било какви проблеми са ћелијом тако да се грешке не преносе ћеркама ћеркама ниже.

Односно, ћелија би пре „изабрала“ да заустави сопствени раст и поделу него што би наставила упркос патолошком оштећењу свог садржаја.

На пример, прелаз Г1 / С, непосредно пре ДНК репликација се догоди, сматра се „тачком без повратка“ за поделу ћелија. п53 има способност да заустави деобу ћелија у овој фази ако је потребно. Када се п53 активира у овом кораку, доводи до транскрипције п21ЦИП, као што је горе описано.

Када п21ЦИП ступи у интеракцију са цдк2, резултујући комплекс може спречити ћелије да прођу тачку без повратка.

Повезани чланак:Где су пронађене матичне ћелије?

Разлог због којег п53 можда „жели“ да заустави поделу ћелија повезан је са проблемима у ћелијској ДНК. Ћелије, препуштене саме себи, неће почети неконтролисано да се деле ако у језгру не постоји нешто лоше, где генетски материјал лажи.

Спречавање генетских мутација је кључни део контроле ћелијског циклуса. Мутације које се преносе на будуће генерације ћелија могу довести до ненормалног раста ћелија, попут рака.

Оштећење ДНК је још један поуздан покретач активације п53. На пример, ако је откривено оштећење ДНК на прелазној тачки Г1 / С, п53 ће зауставити деобу ћелија помоћу горњег горњег оквира вишепротеинског механизма. Али осим што учествује у уобичајеним контролним тачкама ћелијског циклуса, п53 може бити позван у акцију на захтев, када ћелија осети да је у присуству претњи интегритету ДНК.

п53, на пример, активира се када открије познато мутагени (физичке или хемијске увреде које могу проузроковати ДНК мутације). Један од њих је ултраљубичасто (УВ) светло од сунца и вештачки извори сунчеве светлости попут соларијума.

Одређене врсте УВ зрачење су солидно умешани у рак коже, а тиме и када п53 примети да ћелија јесте доживљавајући услове који би могли довести до неконтролисане деобе ћелија, премешта се да искључи емисија о подели ћелија.

Већина ћелија се не дели бесконачно током живота организма.

Баш као што особа тежи да акумулира видљиве знакове „хабања“ старењем, од бора и „јетре“ тачке “до ожиљака од операција и повреда насталих током деценија, ћелије такође могу накупити оштећења. У случају ћелија, ово има облик акумулиране ДНК мутације.

Лекари одавно знају да учесталост карцинома расте са старењем; с обзиром на оно што научници знају о природи старе ДНК и деобе ћелија, ово има савршеног смисла.

То се стање нагомилавања станичног оштећења назива старење, и временом се накупља у свим старијим ћелијама. Не само да старење само по себи није проблематично, већ обично изазива планирано „повлачење“ захваћених ћелија од даље деобе ћелија.

Прекид дељења ћелија штити организам јер ћелија не „жели“ да ризикује да почне да се дели, а затим неће моћи да се заустави због штете нанесене мутацијама ДНК.

На неки начин, ово је попут особе која зна да је болесна са заразном болешћу, избегавајући гужву како не би пренела релевантне бактерије или вирус другима.

Старењем управља теломери, који су сегменти ДНК који се са сваком узастопном поделом ћелија скраћују. Једном када се смање на одређену дужину, ћелија то тумачи као сигнал за прелазак у старење. Пут п53 је унутарћелијски посредник који реагује на кратке теломере. Старење тако штити од стварања тумора.

„Систематска ћелијска смрт“ и „ћелијско самоубиство“ сигурно не звуче као изрази који подразумевају околности корисне за погођене ћелије и организме.

Међутим, програмирана ћелијска смрт, процес тзв апоптоза, заправо је неопходан за здравље организма, јер он одлаже ћелије за које је нарочито вероватно да формирају туморе на основу контролних карактеристика ових ћелија.

Апоптоза (од грчког „отпадање“) јавља се у свим еукариотским ћелијама под вођством одређених гена. То резултира смрћу ћелија које организми доживљавају као оштећене и стога потенцијалну опасност. п53 помаже у регулацији ових гена повећавајући њихов излаз у циљним ћелијама да би их припремио за апоптозу.

Апоптоза је нормалан део раста и развоја чак и када рак и дисфункција нису у питању. Иако већина ћелија можда „преферира“ старење уместо апоптозе, оба процеса су од виталног значаја за очување благостања ћелија.

На основу претходних информација и нагласка, горе је, јасно је да је примарни посао п53 спречавање рака и раста тумора. Понекад фактори који нису директно канцерогени у смислу директног оштећења ДНК могу и даље индиректно повећати ризик од малигних болести.

На пример, хумани папилома вирус (ХПВ) може повећати ризик од рака грлића материце код жена ометајући активност п53. Овај и слични налази о мутацијама п53 подвлаче чињеницу да су ДНК мутације које могу довести до рака изузетно чест, и да није било рада п53 и других супресија тумора, рак би био изванредно заједнички.

Укратко, врло велики број ћелија које деле се мучи опасним ДНК грешкама, али велика већина њих они су учињени неучинковитим апоптозом, сенесценцијом и другим заштитним мерама против неконтролисане ћелије подела.

п53 је можда најважнији и добро проучавани ћелијски пут за борбу против смртоносне пошасти рака и других болести условљених неисправном ДНК или другим оштећеним ћелијским компонентама. Али није једини. Још један такав пут је Рб (ретинобластом) стаза.

И п53 и Рб су убачени у брзину онкогени сигнали, или знаци које ћелија тумачи као предиспозицију ћелије за рак. Ови сигнали, у зависности од њихове тачне природе, могу да подстакну регулацију п53, Рб или обоје. Резултат у оба случаја, иако кроз различите низводне сигнале, је заустављање ћелијског циклуса и покушај да ДНК поправи оштећену ДНК.

Када то није могуће, ћелија се преусмерава према старењу или апоптози. Ћелије које избегавају овај систем често настају у туморима.

Рад п53 и других гена за супресију тумора можете сматрати одвођењем осумњиченог човека. После „суђења“, погођена ћелија је „осуђена“ на апоптозу или старење ако не може да се „рехабилитује“ док је у притвору.

Повезани чланак:Аминокиселине: функција, структура, типови