p53 Protein, das Genom-Wächter ist

p53 Protein, das Genom-Wächter ist

Das p53 Protein oder der sogenannte „Genomhüter“ ist ein Gen, das ein Protein produziert, das im Zellkern vorkommt und eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle der Zellteilung und des Zelltodes spielt. Mutationen (Änderungen) am Gen können das Wachstum und die Ausbreitung von Krebszellen im gesamten Körper verursachen. Diese Veränderungen wurden bei einer genetischen Erkrankung namens Li-Fraumeni-Syndrom und vielen anderen Krebsarten gefunden. Dieses Gen ist eine Art Tumorsuppressionsgen, auch Tumorprotein p53 genannt.

Dieses Gen kodiert ein tumorunterdrückendes Protein, das transkriptionale Aktivierungs-, DNA-Bindungs- und Oligomerisierungsdomänen enthält. Das codierte Protein reagiert auf verschiedene zelluläre Belastungen, um die Expression der Zielgene zu regulieren, wodurch der Zellzyklus, die Apoptose, die Alterung, die Reparatur der DNA oder Stoffwechselveränderungen gestoppt werden. Die Mutationen in diesem Gen sind mit einer Reihe von menschlichen Tumoren assoziiert, einschließlich vererbbarer Tumore wie dem Li-Fraumeni-Syndrom. Das alternative Splicing dieses Gens und die Verwendung alternativer Promotoren führen zu verschiedenen Transkriptionen und Isoformen.

Was ist ein Protein p53

Das p53-Protein ist ein nukleares Phofoprotein, das 1979 in Studien an Zellen nachgewiesen wurde, die durch die SV40-Infektion umgewandelt wurden, wobei das große T-Antigen abstürzte und sich zu einem Komplex mit 53 kDa1 Zellprotein entwickelte. Anschließend wurde dieses p53-Phosphprotein in Verbindung mit dem e1b-Protein des Adenovirus vom Typ 52 und dem E6-Protein des Papillomvirus-Typs 16 und 18 gefunden, das auch an das p533-Protein gebunden ist; Es deutet darauf hin, dass diese DNA-Viren ein gemeinsames zelluläres Ziel des p53-Proteins haben.

Mit Antikörpern gegen das p53-Virus akkumuliert es im Kern verschiedener transformierter Zelllinien: chemisch induziertes murines Sarkom, virusbedingte Leukämie oder transformierte Fibroblasten; Aber dieses Protein ist in verschiedenen Arten von normalen embryonalen und adulten Zellen nicht vorhanden. Ihre spezifische Akkumulation in vielen Krebszellen oder transformierten Zellen deutet darauf hin, dass sie eine wichtige Rolle bei der Zellumwandlung spielen kann.

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Funktion des p53-Proteins

Das p53-Protein und seine Funktion bestehen darin, das Wachstum von Tumoren zu verhindern. Es ist als Tumorsuppressivum bekannt. Ein Tumorsuppressor funktioniert wie eine Autobremse. Es hält die Zellen davon ab, sich zu schnell zu teilen.

p53-Protein, Krebs der Brust

Die Mutation bleibt die häufigste genetische Veränderung bei humanen bösartigen Tumoren. Bei Brustkrebs wird eine p53-Mutation mit einer aggressiveren Erkrankung und einem schwächeren Gesamtüberleben in Verbindung gebracht. Die Häufigkeit von p53-Mutationen bei Brustkrebs ist jedoch geringer als bei anderen soliden Tumoren.

Das Gen ist wie das Rb-Gen ein tumorunterdrückendes Gen, das heißt seine Aktivität verhindert die Bildung von Tumoren. Wenn eine Person nur eine funktionelle Kopie des p53-Gens von den Eltern erbt, ist sie anfällig für Krebs und entwickelt oft mehrere unabhängige Tumore in verschiedenen Geweben im frühen Erwachsenenalter. Dieser Zustand ist selten und wird als Li-Fraumeni-Syndrom bezeichnet. Die Mutationen sind jedoch bei den meisten Krebsarten zu finden und tragen daher zum komplexen Netz molekularer Ereignisse bei, die zur Entstehung von Krebs führen.

Dieses Gen wurde auf Chromosom 17 kartografiert. In der Zelle bindet das p53-Protein an die DNA, die wiederum ein anderes Gen zur Bildung eines Proteins namens p21 aktiviert, das mit einem Protein interagiert, das die Zellteilung stimuliert (cdk2). Bildet p21 einen Komplex mit cdk2, kann die Zelle den nächsten Schritt der Zellteilung nicht ausführen. Das mutierte p53-Protein kann nicht mehr wirksam an die DNA gebunden werden und daher ist das p21-Protein nicht mehr verfügbar, um als „Stoppsignal“ der Zellteilung zu wirken. Dadurch teilen sich die Zellen unkontrolliert und bilden Tumore.

Die Verwendung von Mäusen als Modelle menschlichen Krebses, bei denen leistungsfähige „Gen-Blocking-Techniken“ angewendet werden können, hat geholfen, die molekularen Mechanismen des Tumorwachstums zu entschlüsseln. Die Menge an Informationen über alle Aspekte der normalen Funktion von p53 und ihrer veränderten Ausprägung bei humanen Tumoren ist enorm, was ihre Schlüsselrolle bei der Pathogenese menschlicher Tumore widerspiegelt. Es ist klar, dass p53 nur ein Teil eines Netzes von Ereignissen ist, die zur Entstehung von Krebs führen.

Sources

  1. Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular profiling of lung adenocarcinoma.
  2. Lessons learned from next-generation sequencing in head and neck cancer
  3. National Cancer Institute
  4. The p53 pathway in breast cancer

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