1、關于癌基因和抑癌基因第一張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月一、腫瘤細胞惡性增殖特性 （一）腫瘤細胞失去了生長調節的反饋抑制 正常細胞受損 ,一旦恢復原狀，細胞就會停止增殖，但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。 （二）腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。 正常細胞體外培養，相鄰細胞相接觸，長在一起，細胞就會停止增殖，而腫瘤細胞生長滿培養皿后，細胞可以重疊起生長。 （三） 腫瘤細胞表現出比正常細胞更低的營養要求。 （四）腫瘤細胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調控信號, 促進自身的惡性增殖。第二張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月二、癌基因的定義 癌基因（oncogen

2、e, onc）是細胞內控制細胞生長的基因，在異常表達時，這些基因不受體內各種調節因素的影響，可持續表達或過高表達，其產物可以使細胞持續增殖。三、病毒癌基因（virus oncogene，v-oncogene，v-onc） 是存在于病毒基因組中的癌基因，這種基因不編碼結構成分，對病毒的復制無作用，但可使細胞持續增殖。第三張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月（二）病毒本身具有完整的轉錄啟動成分，當病毒進入細胞，其結構成分逆轉錄酶將病毒逆轉錄成cDNA，cDNA重組插入到細胞的基因組，病毒基組可利用細胞內由各種調控蛋白進行轉錄和表達，病毒癌基因也隨之表達，無需特殊激活機制。1_1_1_1_ g

3、ag pol env src 逆轉錄 插入RNA cDNA 宿主細胞基因組利用宿主酶和調控蛋白病毒癌基因表達 （一）病毒癌基因最先是在勞氏肉瘤病毒（Rous sarccma virus，RSV）中發現的1、Rsv是致癌的RNA逆轉錄病毒（也稱RNA腫瘤病毒）.2 、RNA腫瘤病毒基因組的基本結構包含了3個基因區，除此之外，還有第四個基因：Src 病毒癌基因不 編碼結構成分，對病毒的 復制亦無作用 但可使細胞增殖。 3、不同腫瘤病毒的 v-onc是不同的，但共同特點是可以使細胞增殖。4、不同腫瘤病毒的深入研究 ,不僅對病毒致癌機制有了較深入的了解，更重要的是促使人們發現了細胞癌基因，為探索腫瘤發

4、生根本原因及腫瘤發生機制研究開創了新紀元第四張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月四、細胞癌基因 近年來，利用重組DNA和核酸探針技術，證實了在正常真核細胞基因組，包括人的正常有與v-onc同源順序的基因，其功能是控制細胞生長，這就是細胞癌基因。 細胞癌基因（cellular oncogene ,c-onc）是在正常的真核細胞基因組中存在的有與v-onc 同源序列的基因，其功能是控制細胞生長。這就是細胞癌基因。（一）細胞癌基因在進化過程中是高度保守的，很多c-onc見于節肢動物（如果蠅），甚至見于酵母。（二）c-onc是生命活動的基礎，與細胞增殖分化密切相關，其表達與個體發育有關，受到嚴格

5、程序調控，但并不具有致癌性。第五張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月（三） c-onc也稱為原癌基因（proto-oncgene）有兩層含義： 1.原癌基因是不發揮致癌作用的c-onc，正常情況是與細胞增殖有關的基因。 2. v-onc來源于原癌基因，目前所知v-onc，在哺乳動物都可以找到與之相對應的c-onc，具有相似的核苷酸序列，編碼結構和功能相似的產物，反之則不然，目前發現幾種c-onc沒有相應的 v-onc。另一方面，細胞具有c-onc，但沒有與之相關的癌基因成分。現在一般認為v-onc源于c-onc，是病毒基因組與細胞基因組發生重組而形成的。第六張，PPT共二十九頁，創作于2

6、022年6月第二節 癌基因的分類 目前對癌基因尚無統一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、 按結構特點分（6）類 （一）src 癌基因家族 （二）ras 癌基因家族 （三）sis 癌基因家族 （四）myc 癌基因家族 （五）myb 癌基因家族 （六）其它：如fos，erbA等。第七張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月二、 按產物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關G蛋白（四）受體， 無蛋白激酶活性（五）胞質絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質調控因子（七）核反式調控因子（八）其它: db1 、bcl2三、按細胞增殖調控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子 （二）受

7、體類（三）細胞內信號轉換器（四）細胞核因子第八張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月 第三節 癌基因產物的作用一、癌基因產物作用的一般特點 （一）目前發現c-onc都是單拷貝基因，且均為結構基因.（二）癌基因產物可分布在膜質核也可分泌至胞外.癌基因產物生成后，往往需要經過修飾，加工方能獲得與其細胞成分的親和特性，其對細胞增殖分化一般是增強作用.（三）研究較多的猴肉瘤病毒（simian sarccma virus，SSV ）v-sis二、癌基因產物本身是生長因子 人的c-sis位于22號染色體，編碼產物P28sis氨基酸順序與PDGF（血小板生長因子）的B 鏈相似，P28sisBB二聚體化，

8、就有刺激生長活性（它結合并激活纖維母細胞PDGF受體，刺激DNA合成）（PDGF 是雜二聚體，也有 A-A/B-B同源二聚體) 單抗可以封閉PDGF，P28sisDNA合成 刺激生長活性 癌基因編碼產物（結構）與生長因子不一樣，但可發揮一樣的刺激作用，并且是持續的刺激.第九張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月三、癌基因產物作用于細胞信號轉導系統, 加強信號轉導作用 生物信號是怎樣從胞外傳至胞內的？即生物信息的跨膜傳遞機制如何？這一直是細胞生物學的研究熱點和前沿課題。 胞外信號 作用于 膜表面受體胞內信使物質的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內信使至少有：cAMP（環磷酸腺苷）IP3

9、（三磷酸肌醇）PG （前列腺素）cGMP（環磷酸鳥苷）DG（二酰基甘油）Ca2（鈣離子）CAM（鈣調素）它們是如何激發細胞內一系列復雜反應的其主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應過程, 跨膜機制涉及到： （一）質膜上cAMP信使系統 （二）質膜上肌醇脂質系統 這兩個系統都是由受體鳥苷酸調節蛋白（GTP-regulatory protein，G蛋白）和效應酶（腺苷酸環化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號 轉導過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結合活化和抑制效應酶從而影響胞內信使產生而發生不同的調控效應。 （三）受體操縱的離子通道系統 （四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉導

10、（五）受體 內部化 的信息傳導途徑 與本章關系密切的 是（二）肌醇脂質系統（四）Tyr激酶自身轉導 第十張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月1、受體型酪氨酸蛋白激酶（Tyrosine protein kinase Tyr-pk） 是蛋白激酶的一種，能特異催化由ATP向蛋白質或多肽底物Tyr殘基轉移磷酸基團而命名，該酶一般性質是：（1）只能特異地使Tyr殘基磷酸化；（ 2）反應需要Mn2存在和ATP 摻入；（3）癌基因產物蛋白激酶均能使其催化區的同源Tyr殘基磷酸化，即自我磷酸化；（4） 除生長因子外，目前尚未發現Tyr-pk活性受任何因子的直接影響，它既不受c-AMP/cGMP，也不依賴

11、Ca2 、磷脂鈣調素蛋白。在分布上，Tyr-pk不能作為1個獨立物質分泌于胞外，而是與生長因子受體，癌基因產物相伴，或在胞核或在胞漿，以可溶形式出現，而質膜則與Tyr-pk有密切聯系。 Tyr殘基磷酸化可能與淋巴因子刺激，發育分化及致癌病毒誘導的腫瘤過程有關。（所有動物含少量Tyr殘基，量處于平衡，說明體內有Tyr-pk，還有水解磷酸酪氨酸酶存在） EGF與受體結合有TPK（Tyr-pk）活性（EGF-R）erb-B2癌基因與EGF-R的膜內分布有82%同源（互補性）缺少膜外部分（圖14-1，P302）其產物是TPK 使Tyr磷酸化開啟信號轉導膜開關erb-B2和v- erb-B同源性非常高，

12、在（唾液，胃）腺癌，乳腺癌該onc檢出率高，表明erb-B2可導致上述細胞惡變。第十一張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月2 、非受體型酪氨酸蛋白激酶 研究的較早的是src，其產物為P60-src與P60csrc比較，P60v-src分布廣泛作用底物更多使許多蛋白質磷酸化導致： 代謝加快如糖酵解產物 Tyr磷酸化水平本身具有肌醇磷脂激酶作用，使PI磷酸化，致DG和IP3的前體物和PIP2 增加 體外實驗 用E26-myb（白血病毒）Ok10V-myc（白血病毒） 雞骨髓細胞；但被有Src基因逆轉錄病毒超感染后，可以不依賴cMGF（myelomonaytic growth factor，骨

13、髓單核細胞生長因子）使該細胞持續增殖。 肌醇脂質（inositol lipids）是肌酸磷脂（inositol phosphol lipids）和肌酸磷酸脂（inasphates）的總稱。肌醇磷酸脂存在于胞漿，肌醇磷酯是生物磷脂的組分，共同特征是含有肌醇（myoincsitol）。哺乳動物膜含有磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）磷脂酰肌酸-4-磷酸（PI（4）P或PIP）磷脂酰肌醇4，5二磷酸（PIP2），IP3特指肌醇1，4，5三磷酸，是環己六醇與磷酸戊酯即為肌酸磷酸酯和DG(二酰基甘油）具有第二信使的作用。轉化cMGF第十二張，PPT共二十九頁，創作于2022年6

14、月3、GTP和GDP結合蛋白 G蛋白（全稱GTP結合蛋白或GTP結合調節蛋白)是廣泛存在于各種組織的細胞膜上，在受體與效應酶之間起主要的調節作用，是G蛋白偶聯受體與效應酶（或離子通道）之間中介物質，是一種酶（P187）。 Ras蛋白是 G蛋白家族的新成員 P21ras有GTP酶活性，可以結合水解GTPGDP 、 EGF-R可刺激P21ras的GTP結合活性。 異常情況下，P21ras（如ras點突變激活）水解GTP能力結合GTP能力持續處于激活狀態使磷脂酶C水解，PIP2IP3+DG，持續增高，導致細胞激活。（P21ras水解GTPGDP，本身失活，也解除對磷脂酶的作用）第十三張，PPT共二十

15、九頁，創作于2022年6月四、核反式調控因子影響基因表達調控 反式調控因子（trans-acting factor） 是蛋白質，是基因產物，是含大量，序列特異性的（DNA）結合蛋白，可與RNApol相互作用，影響基因表達的調控。順式調控元件（cis-acting element）是核酸，是DNA，是那些對結構，基因表達有調控作用的序列如啟，序列如啟 動子和增強子。核酸。 基因表達調控從化學本質來說是核酸 蛋白質 相互作用來完成的。癌基因產物是核反式調控因子，且基因本質上是調控因子，癌基因編碼反式作用因子引起細胞轉化機制不清楚，如新近發現：47KDC-myc與 異二聚體促進細胞DNA合成max蛋

16、白配對若c-myc持續過高表達，則使細胞增殖，分化第十四張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月五、癌基因產物的協同作用 實驗證明，用ras或myc同時轉染細胞，可使細胞長期增殖，但不能轉化成癌細胞 ，在裸鼠體內也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉染細胞，則使細胞轉化成癌細胞。 說明：致癌至少需要2種或以上的onc協同作用，2種onc在2條通路上發揮作用，由于細胞增殖調控是多因子，多階段影響的結果。而影響增殖分化的onc 達幾十種之多，所以大多數人認為：癌發生是多階段多步驟的。第十五張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月第四節 癌基因的激活癌基因不表達表達受控制不受控制不致癌致癌 稱

17、癌基因激活（惡性激活） （maligant activation ）機理如下：第十六張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月一、前病毒插入 前病毒 整合到宿主染色體中去的病毒DNA（不管是源于DNA還是RNA病毒）稱之為前病毒。這段DNA可隨宿主DNA一起復制傳給子細胞。1、轉錄激活 1987年Hayward和Astrin等同時發現雞蛋白血病毒（avian cell kemia virus ALV）感染細胞后，可以激活細胞c-myc原癌基因，誘發 雞B細胞淋巴瘤。5 ALV1 1 c-myc 3 ALV本身沒有轉化基因，即v-onc，但其病毒兩端LTR（長末端重復序列long termina

18、l repeat sequence ，即反向倒轉重復順序，如ACTGA-TGAGT/TGACT-AGTCA 的啟動子啟動c-myc的轉錄，該啟動子不受細胞的調控，持續轉錄，導致細胞癌變。 LTR的增強子可以強化啟動子的這一作用。 另外可促進c-myc本身的啟動子發揮作用 帶有v-onc的病毒插入基因組后，也可歸于這一類。第十七張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月2、翻譯激活 實驗證明，翻譯效率與起始密碼前的5-非編碼區的AUG有關，該AUG稱5-AUG，去掉5-AUG，翻譯效率就提高。（例如，1988Marth JD發現的病毒引起的LCK原癌基因的激活就屬此例。LCR編碼TPK ，P56

19、lck。） 在LAStRA淋巴瘤細胞中，由于lck編碼的TPK （酪氨酸蛋白激酶LCR）的激活而導致白血病的發生。酶激活的原因是： 前病毒Mo-MLV（moloney 小鼠白血病病毒）插入使宿主基因發生了重排，重排LCK基因的轉錄本（transcript）起始于前病毒LTR，使LAStRA的LCKmRNA轉錄提高了7倍，翻譯產物提高了50多倍。 宿主因此失去了（正常LCKmRNA5非編碼區的）177bp，取而代之的是病毒LTR240bp第十八張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月正常的LCK mRNA 的起始密碼（AUG）前有3個5AUG5 LCK AUG AUG AUG AUG 3點突變

20、使第2個AUG變為CUG，翻譯效率增加3-4倍使5端138bp核苷酸顛倒而 清除3個AUG翻譯效率增加7倍缺失138bp核苷酸序列而消除3個AUG，翻譯效率增加9-10倍。 正常情況下，含5-AUG的基因在哺乳類基因中僅占10%，而在原癌基因中表達65%，可見原癌基因受到嚴密的調控，這是一種調控機制。 trsanscript(轉錄本)-每一個基因都有特定的閱讀框，閱讀框規定了那3個核苷酸成為1組讀做1個密碼子，這是由起始密碼子AUG決定的，閱讀從第一個字母開始到最后一個字母結束，閱讀方向53，翻譯方向是NC，這樣才能合成一個正常的多肽。（RNApol 作用的起始位與終止點之間的DNA順序（稱轉

21、錄單位）的產物，即mRNA）。第十九張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月二 、癌基因突變 1. 突變使原癌基因產物激活 前面提到（ras的）P21ras是G蛋白家族新成員，可以結合水的GTP，有GTP酶活性。 但當c-ras第12，13，59，61位密碼子中任何1個發生突變時，P21ras 可以結合靶分子，但GTP酶活性降低了10倍左右，與正常P21蛋白比較，GTP酶活性低1000 倍左右。突變后P21ras不能迅速水解GTP-GDP，持續保持對磷脂酶C的刺激使第二信使DG，IP3持續 細胞持續增殖，導致腫瘤發生。第二十張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月2. 突變或缺失使原癌基因

22、產物功能改變 正常情況下，c-src蛋白的Tyr527被磷酸化并以頭尾自身締結折疊到其同源（互補）結構的SH-2區，使TPK隱匿，TPK活性下降若：Tyr527脫磷酸或被其它激活SH-2區隱形結合則src蛋白SH-2區結合激酶TPK暴露使多種底物Tyr磷酸化，其中包括細胞信號轉導中重要的酶和調節蛋白被活化信息分子細胞增生轉化。第二十一張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月三、 染色體易位與基因重排 染色體易位染色體一部分跑到（易位）另一染色體上去了 基因重排DNA分子一部分斷鏈，新的部位重接，然后基因發生重新排列組合的過程。（按照達爾文進化觀點，沒有突變，沒有變異，沒有易位和重排，就沒有進

23、化，進化對于個體是不幸的，導致癌癥和分子病。染色體85%不活躍，15%活躍）。 染色體易位往往導致基因重排對原癌基因導致兩種后果： 表達融合蛋白易位使1個原癌基因與1個基因重排在一起，產生1個融合基因，表達1個融合蛋白，這個蛋白具有轉化活性 原癌基因異常異位表達將原癌基因置于另一個旺盛表達基因的控制之下，就會使之異常異位表達第二十二張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月（一）易位基因融合導致原癌基因產物功能激活如CML存在染色體易位和基因融合易位 t9。22： c-sis 斷裂點 bcr 斷裂點 c-abl 融合 c-sis 9 c-abl22 9 22 ph染色體融合：“ bcr-ab1

24、”融合，融合基因有原癌基因c-abl。原癌基因產物功能的激活 c-abl是TPK類的癌基因，非受體型，體外實驗表明該基因編碼的產物不具有激酶活性，而“bcr+c-abl”產生的P210 bcr+abl具有較高的TPK活性。Ph（philadelphia）染色體，在費城首次發現的。第二十三張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月（二）染色體易位導致原癌基因的轉錄激活 大家知道抗體是人類在分子水平上抵抗外來侵襲的一種重要物質 人可以產生106-108個免疫球蛋白（Ig） 而人的基因只有2.8104個為什么能產生106Ig？用一般的蛋白質合成理論不能解釋，現有3個理論認為： （胚系）基因重排（成為

25、功能基因）； 不精確剪切導致Ig多態性； 基因（主要是V區）突變導致抗體多樣性；第二十四張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月與我們今天有關的內容是。 免疫球蛋白（Ig） 由輕重鏈組成，在形成Ig的多態性上，重鏈所起的作用更大，重鏈由4個不連續的基因簇組成： VH可變區DH多變區JH：結合區CH恒定區 重鏈基因于14q32（14染色體長臂3區2帶），所謂類型轉換區，是B細胞在分化過程中，Ig分子會發生類型轉換，是經過重排結合的VHDHJH與C和Cg的CH基因重排的過程。 在C、Cr3、Cr1、Cr2b、Cr2a、C、C的5約1-4kb處有一段特殊的順序，叫做轉換區（switch region）相應轉換區為S、S r3、。S。（S長2-3kb，具有（GAGCT）nGGGGGTm特殊重復順序n可以是1-7，常見是3，m約為150。重鏈的類型轉換也叫S-S重組，其機制不清楚。） c-myc位于8號染色體上，易位至14號染色體上，表達增加，原因是可能是移至1個非常活動的基因位置（Ig基因）被激活。激活機制參p309，3種可能（自學）。 易位c-myc基因重排參p309 圖14-5。第二十五張，PPT共二十九頁，創作于2022年6月四、癌基因擴增 一般癌基因多為單拷貝（copy，單拷貝，即1份）基因。（拷貝數（copy number 細胞所含的按每一基因組計算的某種質粒或