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腺病毒为何有3个功能重叠的癌基因?
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年04月15日 来源:
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[生物通讯]美国科学家发现,活体动物的肿瘤形成除了需要阻断肿瘤抑制基因的活性外,还需要另外一个步骤。这一发现为为什么诱导人体产生恶性肿瘤的腺病毒拥有3个功能重叠的癌基因也提供了一个解释。
研究人员早就知道癌症的产生与细胞凋亡过程的紊乱有联系。细胞凋亡即变异细胞的主动性死亡,起着保护生物体正常发育的作用。现在,Howard Hughes医学研究所的Eileen White和她的同事想要查明腺病毒的3个癌基因是如何刺激细胞增殖、抑制细胞凋亡、从而促进肿瘤生长的。
3个癌基因中,有一个干扰所谓的视网膜母细胞瘤(retinoblastoma)肿瘤抑制因子,从而解除细胞周期的管制,刺激细胞失控增殖。第二个癌基因通过干扰p53抑制细胞凋亡。p53基因通过诱导细胞凋亡、使细胞自杀而部分起着肿瘤抑制因子的作用。这第二个癌基因是通过其编码的E1B55K蛋白干扰细胞的天然程序性死亡的,E1B55K能够结合到p53上,抑制其活性。
第三个癌基因也是通过其蛋白质产物--E1B19K干扰细胞凋亡的,E1B19K阻断了BAX 和 BAK两个基因的表达。BAX 和 BAK细胞蛋白通过传导凋亡信号通过线粒体促进细胞凋亡。研究人员认为BAX 和 BAK或是在线粒体膜上开了个新孔,或是对原有通道进行了修改,使线粒体是放出激活细胞凋亡诱导酶—caspase的蛋白。
White和她的同事抑制缺失BAX 和 BAK两个基因的基因敲除小鼠表皮细胞中的视网膜母细胞瘤(retinoblastoma)和p53肿瘤抑制因子。缺失BAX 和 BAK的细胞对凋亡有很大的抵抗力。“我们用野生型小鼠中视网膜母细胞瘤和p53无活性的细胞做对照,发现只有缺失BAX和 BAK的基因敲除小鼠形成肿瘤。这说明BAX 和 BAK 抑制了肿瘤的形成,也就是说凋亡抑制了肿瘤形成。”她说。“如果失去BAX 和 BAK基因,细胞就会对凋亡产生抵抗力,有可能形成肿瘤。”
White和她的同事想弄清楚腺病毒既然干扰了p53,为什么还要通过抑制BAX 和 BAK遏制细胞凋亡。“这似乎有点多余,因为p53本身的一个功能就是通过诱导细胞凋亡抑制肿瘤发育。因此为什么抑制p53了,还要抑制细胞凋亡。”她问道。
现在,研究人员已经证明,原因似乎是肿瘤形成需要抑制的凋亡信号是独立于p53基因工作的。“它是由一个只在体内出现的凋亡通路导致的。”White说。这项研究的一个意义就是证明了克服BAX 和 BAK功能的丧失可作为癌症治疗的一个潜在方法。(生物通编译)