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　　考点：

　　癌基因的定义，原癌基因四大特点，原癌基因激活的四大机制，原癌基因的四大类产物；抑癌基因的定义。两种抑癌基因Rb和P53的定位，结构、转录产物性质及其作用机制。

　　重点：

　　原癌基因的定义、作用、活化机制。抑癌基因的定义，Rb和P53的作用机制。

　　难点：

　　病毒癌基因的形成及其与逆转录病毒生活周期的关系。原癌基因的活化机制：获得启动子与增强子、基因易位。Sis基因表达产物的作用机制及其与相关细胞信号传导通路的联系。

　　Rb蛋白的磷酸化形式与细胞周期及其作用机制的关系，Rb蛋白如何与转录因子E-2F作用。

　　P53蛋白的结构和功能的关系。

　　一、癌基因概述

　　癌基因最初的定义是可以在体外引起细胞转化、在体内引起癌瘤的一类基因，病毒中存在着癌基因，统称为病毒癌基因，各种动物细胞基因组中普遍存在着与病毒癌基因相似的序列，统称为细胞癌基因。由于细胞癌基因在正常细胞中以非激活形式存在，故又称为原癌基因。

　　原癌基因的特点可概括如下：

　　（1）广泛存在于生物界中，从酵母到人的细胞普遍存在。

　　（2）在进化进程中，基因序列呈高度保守性。

　　（3）它的作用是通过其表达产物蛋白质来体现的；它们的存在对正常细胞不仅无害，而且对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用，是细胞发育、组织再生、创伤愈合等所必需。

　　（4）在某些因素（如放射线、某些化学物质等）作用下，一旦被激活，发生数量上或结构上的变化时，就会形成癌性的细胞转化基因。

　　二、常见的癌基因家族

　　（一）src家族

　　它们都含有相似的基因编码结构，产物具有使酪氨酸磷酸化的蛋白激酶活性，定位于胞膜内面或跨膜分布。

　　（二）ras家族

　　家族成员基因序列差异大，但所编码的蛋白质是P21，位于细胞质膜内面，P21可与GTP结合，有GTP酶活性，并参与cAMP水平的调节。

　　（三）myc家族

　　编码核内DNA结合蛋白，有直接调节其他基因转录的作用。

　　（四）sis家族

　　只有sis基因一个成员，编码P28，与人血小板源生长因子结构类似，刺激间叶组织细胞分裂增殖。

　　（五）myb家族

　　编码核蛋白，能与DNA结合，为核内的一种转录因子。

　　三、癌基因活化的机制

　　（一）获得启动子与增强子。当逆转录病毒的长末端重复序列(含强启动子和增强子)插入原癌基因附近或内部时，启动下游基因的转录，导致癌变。

　　（二）基因易位—染色体易位重排，导致原来无活性的原癌基因移至强启动子或增强子附近而活化。

　　（三）原癌基因扩增

　　原癌因扩增是原癌基因数量的增加或表达活性的增加，产生过量的表达蛋白也会导致肿瘤的发生。

　　（四）点突变

　　原癌基因在射线或化学致癌剂作用下，可能发生单个碱基的替换——点突变，从而改变了表达蛋白的氨基酸组成，造成蛋白质结构的变异。

　　四、原癌基因的产物与功能

　　原癌基因编码的蛋白与细胞生长调控的许多因子有关，这些因子参与细胞生长、增殖、分化途径上环节的调控。将癌基因表达产物按其在细胞信号传递系统中的作用分成以下四类：

　　（一）细胞外的生长因子

　　细胞外信号包括：生长因子、激素、神经递质、药物等，它们作用于细胞膜上的受体系统或直接被传递至细胞内，再通过多种蛋白激酶活化，对转录因子进行磷酸化修饰，引发一系列基因的转录激活。例如，sis基因编码产物

　　（二）跨膜的生长因子受体

　　另一类原癌基因的产物为跨膜受体，它能接受细胞外的生长信号并将其传入胞内。跨膜生长因子受体有胞质结构区域，并具有酪氨酸特异的蛋白激酶活性。例如C-Src、C-abl另一些癌基因所编码的激酶不是在酪氨酸上磷酸化，而是使丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化。通过这种磷酸化作用，使其结构发生改变，增加激酶对底物的活性，加速生长信号在胞内的传递。

　　（三)细胞内信号传导体生长信号到达细胞后，借助一系列胞内信息传递体系，将接受的生长信号由胞内传至核内，促进细胞生长。胞内信号传递体系成员多是原癌基因的成员，或通过这些基因产物的作用影响第二信使。例如，非受体酪氨酸激酶(c-crl、c-bal等)，丝/苏氨酸激酶(c-ras，c-mas)，ras蛋白(H-ras、K-ras和N-ras等)及磷脂酶(crk产物)。

　　（四）核内转录因子

　　已知某些癌基因表达蛋白(如myc、fas等)定位于细胞核内，它们能与靶基因的调控元件结合直接调节转录活性起转录因子作用。这些蛋白通常在细胞受到生长因子刺激时迅速表达，促进细胞的生长与分裂过程。c-fos是一种即刻早期反应（立早）基因。在生长因子、佛波酯、神经递质等作用下，c-fos能即刻、短暂表达，作为传递信息的第三信使。

　　五、抑癌基因

　　抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。抑癌基因的丢失或失活可能导致肿瘤发生。

　　(一）视网膜母细瘤基因(Rb基因)

　　Rb 基因是最早发现的肿瘤抑制基因，最早发现于儿童的视网膜母细胞瘤，因此称为Rb基因。当Rb基因一旦丧失功能或先天性缺乏，视网膜母细胞则出现异常增殖，形成视网膜母细胞瘤。Rb基因失活还见于多种肿瘤，具有一定的广泛性。 Rb基因比较大，编码蛋白质为P105，定位于核内，有磷酸化和非磷酸化两种形式，非磷酸化形式称活性型，能促进细胞分化，抑制细胞增殖。 Rb基因对肿瘤的抑制作用与转录因子（E－2F）有关。E-2F是一类激活转录作用的活性蛋白，在G0、G1期，低磷酸化型的Rb蛋白与E－2F结合成复合物，使E－2F处于非活化状态；在S期，Rb蛋白被磷酸化而与E－2F解离，结合状态的E-2F变成游离状态，细胞立即进入增殖阶段。当Rb基因发生缺失或突变，丧失结合、抑制E-2F的能力，于是细胞增殖活跃，导致肿瘤发生。

　　（二）P53 基因

　　野生型P53蛋白在维持细胞正常生长、抑制恶性增殖中起着重要作用，P53基因时刻监控着基因的完整性，一旦细胞DNA遭到损害，P53蛋白与相应基因的DNA部位结合，起特殊转录因子作用，活化P21基因转录，使细胞停滞于G1期；抑制解链酶活性；并与复制因子A相互作用参与DNA的复制与修复；如果修复失败，P53蛋白即启动程序性死亡过程诱导细胞自杀，阻止有癌变倾向突变细胞的生成，从而防止细胞恶变。

　　当P53发生突变后，不单失去野生型P53抑制肿瘤增殖的作用，而且突变本身又使该基因具备癌基因功能。

　　六、生长因子

　　(一)概述

　　调节细胞生长与增殖的多肽类物质称为生长因子。

　　根据生长因子产生细胞与接受生长因子作用的细胞相互之间的关系，可概括为以下三种模式：

　　①内分泌，生长因子从细胞分泌出来后，通过血液运输作用于远隔靶细胞。如：血小板源生长因子源于血小板作用于结缔组织。

　　②旁分泌，细胞分泌的生长因子作用于邻近的其他类型细胞，对合成、分泌该生长因子的自身细胞不发生作用，因为它缺乏相应受体。

　　③自分泌，生长因子作用于合成及分泌该生长因子的细胞本身。生长因子以后两种作用方式为主。

　　（二）生长因子的作用机制

　　生长因子由不同的细胞合成后分泌，作用于靶细胞上的相应受体，这些受体有的是位于细胞膜上，有的是位于细胞内部。位于膜表面的受体是跨膜的受体蛋白，包含具有酪氨酶活性的胞内结构域。当生长因子与这类受体结合后，受体所包含的酪氨酸激酶被活化，使相关蛋白磷酸化。另一些膜上的受体则通过胞内信息传递体系，产生相应的第二信使，后者使蛋白激酶活化，活化的蛋白激酶同样可使胞内相关蛋白质磷酸化。这些被磷酸化的蛋白质再活化核内的转录因子，引发基因转录，达到调节生长与分化的作用。

　　另一类生长因子受体定位于胞液。当生长因子与胞内相应的受体结合后，形成生长因子-受体复合物，后者亦可进入细胞核活化相关基因促进细胞生长。