p53基因的主要功能介紹
阻滯細胞周期
在細胞周期中,P53 的調節功能主要體現在G1和G2/M期校正點的監測,與轉錄激活作用密切相關。P53下游基因P21編碼蛋白是一個依賴Cyclin的蛋白激酶抑制劑,一方面P21可與一系列Cyclin-cdk 復合物結合,抑制相應的蛋白激酶活性,導致Cyclin-cdk無法磷酸化Rb ,非磷酸化狀態的Rb保持與E2F的結合,使E2F這一轉錄調節因子不能活化,引起G1期阻滯;另外P53的另外3個下游基因Cyclin B1、GADD45 和14-3-3σ 則參與G2/M期阻滯。 P53 下調Cyclin B1表達,細胞則不能進入M期GADD45通過抑制Cyclin B1-cdk2復合物的活性發揮作用,14-3-3σ與cdc25c結合,干擾Cyclin B1-cdk2復合物發揮轉錄調節作用。
促進細胞凋亡
對p53促進細胞凋亡的功能研究進行得比較深入。通過Bax/Bcl2,Fas/Apol,IGF-BP3 等蛋白,p53可完成對細胞凋亡的調控作用。Bcl-2 可阻止凋亡形成因子如細胞色素C等從線粒體釋放出來,具有抗凋亡作用,而Bax可與線粒體上的電壓依賴性離子通道相互作用,介導細胞色素c 的釋放,具有凋亡作用,p53可以上調Bax的表達水平,以及下調Bcl-2的表達共同完成促進細胞凋亡作用。P53還可通過死亡信號受體蛋白途徑誘導凋亡,TNF 受體和Fas蛋白。有學者認P53 還可直接刺激線粒體釋放高毒性的氧自由基來引發凋亡。
維持基因組穩定
DNA受損后,由于錯配修復的累積,導致基因組不穩定,遺傳信息發生改變。P53可參與DNA的修復過程,其DNA結合結構域本身具有核酸內切酶的活性,可切除錯配核苷酸,結合并調節核苷酸內切修復因子XPB 和XPD的活性,影響其DNA重組和修復功能。P53還可通過與P21 和GADD45形成復合物,利用自身的3’-5’核酸外切酶活性,在DNA修復中發揮作用。
抑制腫瘤血管生成
腫瘤生長到一定程度后,可以通過自分泌途徑形成促血管生成因子,刺激營養血管在瘤體實質內增生。P53蛋白能刺激抑制血管生成基因Smad4 等表達,抑制腫瘤血管形成。在腫瘤進展階段,P53基因突變導致新生血管生成,有利于腫瘤的快速生長,常是腫瘤進入晚期的表現。