p53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因。自1979年被发现以来,人们对p53基因的认识经历了癌蛋白抗原、癌基因到抑癌基因的三个认识转变。现已认识到,引起肿瘤形成或细胞转化的P53蛋白是p53基因突变的产物,是一种肿瘤促进因子,它可以消除正常p53的功能,而野生型p53基因是一种抑癌基因,它的失活对肿瘤的形成起重要作用。
p53基因结构及表达
人类p53基因定位于17p13. 1,约20kb长,都由11个外显子和10个内含子组成,第1个外显子不编码,外显子2、4、5、7、8分别编码5个进化上高度保守的结构域,p53基因5个高度保守区即第13~19、117~142、171~192、236~258、270~286编码区。p53基因转录成2. 5kb mRNA,编码393个氨基酸蛋白,分子量为53kD,p53基因的表达至少受转录及转录后两种水平的调控。 在停泊生长或非转化细胞中p53 mRNA水平很低,但刺激胞液后mRNA显著增加。持续生长的细胞,其mRNA水平不随细胞周期而出现明显变化,但经诱导分化后mRNA水平降低,部分是转录后调控。p53基因的转录由P1、P2二个启动子控制。P1启动子位于第一外显子上游100~250bp,P2位于第一内含子内,在启动子中包含1个NF1蛋白(neurofibromin 1)结合位点和一个转录因子AP1(activator protein 1)相关蛋白的结合位点,对正常p53基因的转录,不仅需要二个启动子的平衡作用,而且p53基因内含子也起作用,如内含子中有正调控作用,其调控有组织特异性。
p53基因产物及功能
P53蛋白N端为酸性区1~80位氨基酸残基,C端为碱性区319~393位氨基酸残基,正常的P53蛋白在细胞中易水解,半衰期为20分钟,突变型P53蛋白半衰期为1. 4~7小时不等,P53蛋白N端有一个与转录因子相似的酸性结构域,与GAL4(酵母转录激活蛋白Gal4的基因)的DNA结合区重组时,融合蛋白能激活GAL4操纵子转录,激活功能定位在P53第20~40位密码子,P53细胞定位及反式激活功能提示,P53蛋白可能直接或通过与其他蛋白作用参与转录控制。
P53蛋白的DNA结合作用及反式激活作用还提示其参与细胞生长调控。通过流式细胞仪测定单个细胞的细胞周期中P53的表达,发现激活的淋巴细胞比未激活者有较多的P53表达,而且随细胞从G1至S期再到G2,M期而增加,提示P53表达与细胞生长的相关性比进入细胞周期或周期中特定时刻为高。