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第 二 十 章. 癌基因、抑癌基因 与生长因子 Oncogenes, Anti-oncogenes and Growth Factors. 目 录. 肿瘤是一种基因疾病. 负调节信号 (如抑癌基因) 抑制增殖,促进分 化、成熟、 衰老和凋亡. 正调节信号 (如癌基因) 促进细胞生长、增殖. 正常细胞. 癌基因、抑癌基因与生长因子的关系. 负调控. 抑癌基因. 细胞. 癌基因. 正调控. 产物. 生长因子. 第 一 节 癌 基 因 Oncogenes. 癌基因 ( oncogene)
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第 二 十 章 癌基因、抑癌基因 与生长因子 Oncogenes, Anti-oncogenes and Growth Factors 目 录
肿瘤是一种基因疾病 负调节信号 (如抑癌基因) 抑制增殖,促进分 化、成熟、 衰老和凋亡 正调节信号 (如癌基因) 促进细胞生长、增殖 正常细胞
癌基因、抑癌基因与生长因子的关系 负调控 抑癌基因 细胞 癌基因 正调控 产物 生长因子
癌基因(oncogene) • 细胞内控制细胞生长和分化的基因,它的结构异常或表达异常,可以引起细胞癌变。
分 类 根据来源分为病毒癌基因与细胞癌基因两类。 病毒癌基因(virus oncogene,v-onc):是一类存在于肿瘤病毒中、能使靶细胞发生恶性转化的基因。 细胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc):存在于正常细胞基因组中的癌基因,又称原癌基因(proto-oncogene, pro-onc)。 常见的癌基因:src、ras、myc等。
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。
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
二、细胞癌基因 1、细胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc) 存在于生物正常细胞基因组中的癌基因,或称原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc) 。
2、细胞癌基因的特点 • 广泛存在于生物界中; • 基因序列高度保守; • 作用通过其产物蛋白质来体现; • 被激活后,形成癌性的细胞转化基因。
3、细胞癌基因的分类及其产物 根据原癌基因的表达产物在细胞中的定位和功能分为: 1.src家族 —— 酪氨酸蛋白激酶 2. ras家族 —— P21(GTP酶活性) 3. myc家族 —— 核内DNA结合蛋白 4. sis家族 —— P28(类人血小板源生长因子) 5. myb家族 —— 核内转录因子
三、癌基因活化的机制 (一)获得启动子与增强子 (二)基因易位 (三)原癌基因扩增 (四)点突变
c-myc基因 1、获得启动子与增强子 正常细胞 外显子1 外显子2 外显子3 肿 瘤 LTR LTR
E 染色体14 2、基因易位 免疫球蛋白基因 c-myc不表达 染色体8 c-myc基因 易位 c-myc高表达 E c-myc被免疫球蛋白增强子所激活
3、细胞癌基因扩增 染色体的一部分过度复制,成为多拷贝基因。 4、点突变 H-ras 正常细胞GGC 12Gly 肿瘤细胞GUC 12Val
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
四、原癌基因的产物与功能 • (一)细胞外生长因子 • sis---P28 • (二)跨膜的生长因子受体 • c-src、c-abl、c-mos、c-raf • (三)细胞内信号传导体 • c-src、c-abl、c-ras、c-mas、H-ras、K-ras、N-ras、crk • (四)核内转录因子 • myc、fos
功能 • 1.调节细胞生长与增殖 • 2.调节细胞分化 • 3. 有些癌基因的产物参与基因表达的调控。
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。
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 肿瘤抑制基因
Rb蛋白 E-2F Rb蛋白 P 三、抑癌基因的作用机制 (一)视网膜母细胞瘤基因(Rb基因) G0 G1期 DNA S期 E-2F DNA mRNA
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 (二)P53蛋白——基因卫士 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
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。
作用模式 • 内分泌(endocrine) • 旁分泌(paracrine) • 自分泌(autocrine)
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
三、生长因子与疾病 (一)细胞凋亡 细胞凋亡 (apoptosis) 在某些生理或病理条下,细胞接受到某种 信号所触发的并按一定程序缓慢死亡的过程。 • 诱导因素:野生型p53基因 • 抑制因素:突变型p53基因 • 神经生长因子(NGF)
(二)心血管疾病 • 1. 原发性高血压 • myc、fos的激活促平滑肌细胞增生 • p53低表达或突变 • 2. 动脉粥样硬化 • PDGF过量产生 • 3. 心肌肥厚 • ras、myb、myc、fos等过量表达IGF、TGF、FGF