กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 85 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

p53 หรือที่รู้จักกันในชื่อ โปรตีนเนื้องอก p53 , TP53 , แอนติเจนเนื้องอกเซลล์ p53 ( ชื่อ UniProt ) หรือ โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง 53 (TRP53) เป็น โปรตีน ปัจจัยการถอดรหัส.

หน้า 53

p53หรือที่รู้จักกันในชื่อโปรตีนเนื้องอก p53 , TP53 , แอนติเจนเนื้องอกเซลล์ p53 ( ชื่อ UniProt ) หรือโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง 53 (TRP53)เป็น โปรตีน ปัจจัยการถอดรหัสควบคุม ที่มักมีการกลายพันธุ์ในมะเร็ง ของมนุษย์ โปรตีน p53 (เดิมทีคิดว่าเป็นและมักถูกกล่าวถึงว่าเป็นโปรตีนตัวเดียว) มีความสำคัญในสัตว์มีกระดูกสันหลังซึ่งช่วยป้องกันการเกิดมะเร็ง[ 5 ]ด้วยเหตุนี้ p53 จึงถูกอธิบายว่าเป็น "ผู้พิทักษ์จีโนม " เนื่องจากบทบาทในการรักษาเสถียรภาพโดยการป้องกัน การกลายพันธุ์ ของจีโนม[ 6 ]ดังนั้นTP53 [หมายเหตุ 1 ] จึงถูก จัดเป็นยีนยับยั้งเนื้องอก[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

ยีนTP53ถูกปิดใช้งานในกรณีมะเร็งของมนุษย์ส่วนใหญ่ (>50%) ซึ่งอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ มากมาย รวมถึงการกลายพันธุ์ในยีน เหตุการณ์ทางเอพิเจเนติกส์ หรือปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนอื่นๆ ความสัมพันธ์นี้บ่งชี้ว่า ยีน TP53มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดมะเร็ง[ 5 ] ยีน TP53เข้ารหัสโปรตีนที่จับกับ DNA และควบคุมการแสดงออกของยีนเพื่อป้องกันการกลายพันธุ์ของจีโนม[ 12 ]นอกจากโปรตีนแบบเต็มความยาวแล้ว ยีนTP53 ของมนุษย์ยังเข้ารหัส โปรตีนไอโซฟอร์มอย่างน้อย 12 ชนิด[ 13 ]

การศึกษาจีโนมเปรียบเทียบพบว่าการกลายพันธุ์ที่ก่อโรคไม่มีอยู่ในประชากรนีแอนเดอร์ทัลบางกลุ่ม ในขณะที่มนุษย์ยุคใหม่มีการขยายตัวของการกลายพันธุ์มากกว่า 1,000 รูปแบบ[ 14 ]หลักฐานชี้ให้เห็นว่าตัวแปรที่เข้ารหัสโปรตีนส่วนใหญ่เหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระจุกตัวอยู่ในช่วง 5,000 ถึง 10,000 ปีที่ผ่านมา[ 15 ] [ 16 ]

ยีน

ในมนุษย์ ยีน TP53ตั้งอยู่บนแขนสั้นของโครโมโซม 17 (17p13.1) [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]ยีนนี้มีความยาว 20 กิโลเบส โดยมี เอ็กซอน 1 ที่ไม่เข้ารหัส และ อินทรอนแรกที่ยาวมากถึง 10 กิโลเบส ซึ่งทับซ้อนกับ ยีน Hp53int1ลำดับการเข้ารหัสประกอบด้วยห้าบริเวณที่แสดงให้เห็นถึงการอนุรักษ์ในระดับสูงในสัตว์มีกระดูกสันหลัง โดยส่วนใหญ่อยู่ในเอ็กซอน 2, 5, 6, 7 และ 8 แต่ลำดับที่พบในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังแสดงความคล้ายคลึงกับ TP53 ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพียงเล็กน้อย[ 17 ]ออร์โธล็อกของTP53 [ 18 ]ได้รับการระบุในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนใหญ่ ที่มีข้อมูลจีโนมที่สมบูรณ์ ช้างซึ่งมี 20 ยีนสำหรับ TP53 แทบจะไม่เป็นมะเร็ง[ 19 ]

โครงสร้าง

แผนภาพแสดงโดเมนโปรตีนที่รู้จักใน p53 (NLS = สัญญาณระบุตำแหน่งในนิวเคลียส)
โครงสร้างผลึกของโดเมนจับกับ DNA สี่โดเมนของ p53 (ดังที่พบในโฮโมเตตราเมอร์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ)

โปรตีน p53 แบบเต็มความยาว (p53α) ประกอบด้วยโดเมนโปรตีน ที่แตกต่างกันเจ็ดโดเมน :

  1. โดเมนทรานส์แอคติเวชันN-เทอร์มินัสที่ เป็นกรด(TAD) รวมถึงโดเมนแอคติเวชัน 1 และ 2 (AD1: กรดอะมิโน 1–42; AD2: กรดอะมิโน 43–63) ซึ่งควบคุมการถอดรหัสของยีนโปรอะพอพโทซิสหลายตัว[ 20 ]
  2. โดเมน ที่มีโพรลีนเป็นองค์ประกอบ หลัก (กรดอะมิโนตำแหน่งที่ 64–92) มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการอะพอพโทซิสและการส่งออกไปยังนิวเคลียสผ่านการส่งสัญญาณMAPK
  3. โดเมนการจับกับ DNAส่วนกลาง(DBD; กรดอะมิโน 102–292) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมสังกะสีและ กรดอะมิโนอาร์ จินีน หลายตัว จำเป็นสำหรับการโต้ตอบ กับ DNA ที่เฉพาะเจาะจงตามลำดับและการจับกับโครีเพรสเซอร์ เช่นLMO3 [ 21 ]
  4. ลำดับนิวเคลียสที่ระบุตำแหน่ง (NLS; ตำแหน่ง 316–325) ซึ่งจำเป็นสำหรับการนำเข้าสู่ภายในนิวเคลียส
  5. โดเมนโฮโมโอลิโกเมอไรเซชัน (OD; ตำแหน่งกรดอะมิโน 307–355) ซึ่งเป็นตัวกลางในการสร้างเตตระเมอไรเซชัน—ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของ p53 ในร่างกาย
  6. โดเมน ควบคุม ปลาย C (สารตกค้าง 356–393) ซึ่งปรับเปลี่ยนกิจกรรมการจับ DNA ของโดเมนกลาง[ 22 ]

การกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งส่วนใหญ่ในTP53เกิดขึ้นในบริเวณ DBD ซึ่งทำให้การจับกับ DNA และการกระตุ้นการถอดรหัสบกพร่อง โดยทั่วไปแล้วเป็นการ กลายพันธุ์ แบบสูญเสียการทำงานแบบด้อยในทางตรงกันข้าม การกลายพันธุ์ในบริเวณ OD สามารถส่ง ผล เสียแบบเด่นได้โดยการสร้างสารประกอบที่ไม่ทำงานร่วมกับp53 ชนิดปกติ

p53 ชนิดป่าเป็น โปรตีน ที่ไม่เสถียรซึ่งประกอบด้วยบริเวณที่พับและ บริเวณ ที่ไม่มีระเบียบโดยธรรมชาติซึ่งทำงานร่วมกัน[ 23 ]

แม้ว่าSDS-PAGE  จะระบุว่าเป็น โปรตีนขนาด 53 kDa แต่น้ำหนักโมเลกุลที่แท้จริงของ p53α คือ 43.7 kDa ความแตกต่างนี้เกิดจาก ปริมาณ โพรลีน ที่สูง ซึ่งทำให้การเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าช้าลง[ 24 ] 

การเกิดเทตราเมอร์

p53 เริ่มแรกจะสร้างไดเมอร์แบบโคทรานสเลชันในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซม[ 25 ]ไดเมอร์แต่ละตัวประกอบด้วยโมโนเมอร์ p53 สองตัวที่เชื่อมต่อกันผ่านโดเมนโอลิโกเมอไรเซชัน[ 26 ]

ส่วนเชื่อมต่อการเกิดไดเมอร์ครอบคลุมกรด อะมิโนลำดับที่ 325–356 และประกอบด้วยเบต้าสแตรนด์ (กรดอะมิโนลำดับที่ 325–333) อัลฟาเฮลิกซ์ (กรดอะมิโนลำดับที่ 335–356) และส่วนโค้งหักมุมที่กรดอะมิโนไกลซีน 334 ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่ทำหน้าที่เป็นบานพับ โครงสร้างนี้เชื่อมต่อเบต้าสแตรนด์และอัลฟาเฮลิกซ์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างโมโนเมอร์รูปตัว V เบต้าสแตรนด์มีส่วนช่วยในการสร้างเบต้าชีท แบบขนานตรงข้าม ระหว่างโมโนเมอร์ p53 สองตัว ซึ่งมีความเสถียรโดย ปฏิกิริยา ไฮโดรโฟบิกที่เกี่ยวข้องกับฟีนิลอะลานีน 328 ลิวซีน 330 และไอโซลูซีน 332 ส่วนอัลฟาเฮลิกซ์จะสร้างคอยล์แบบขนาน ตรงข้าม ระหว่างโมโนเมอร์ทั้งสอง โดยมีมุมการบรรจุ 156° ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเกลียวคู่ได้รับการทำให้เสถียรโดยการสัมผัสแบบไม่ชอบน้ำ (เช่น Phe338, Phe341, Leu344) และปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าสถิต เช่นสะพานเกลือ Arg337– Asp352

หลังจากการสร้างไดเมอร์ ไดเมอร์ p53 จะรวมตัวกันหลังการแปลเพื่อสร้างเตตระเมอร์ (ไดเมอร์ของไดเมอร์) [ 25 ] [ 27 ]โดเมนการสร้างเตตระเมอร์ (เรซิเดนซ์ 325–356) มีบทบาทสำคัญในการทำให้โครงสร้างเตตระเมอร์มีเสถียรภาพ[ 27 ] ในเตตระเมอร์ ไดเมอร์หลักสองตัวจะรวมตัวกันที่มุมที่อธิบายว่า "ตั้งฉากโดยประมาณ" โดยมีมุมการบรรจุมัดเกลียว (θ) ประมาณ 80°

เทตราเมอร์แสดงถึงรูปแบบการทำงานของ p53 สำหรับการจับกับ DNA และการควบคุมการถอดรหัส[ 28 ] [ 26 ]

ไอโซฟอร์ม

เช่นเดียวกับยีนของมนุษย์ 95% TP53 เข้ารหัสโปรตีนหลายชนิด ซึ่งรวมเรียกว่าไอโซฟอร์ม p53 [ 5 ] โปรตีน เหล่านี้มีขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ 3.5 ถึง 43.7  kDa นับตั้งแต่การค้นพบครั้งแรกในปี 2548 มีการระบุไอโซฟอร์ม p53 ของมนุษย์ 12 ชนิด ได้แก่ p53α, p53β, p53γ, ∆40p53α, ∆40p53β, ∆40p53γ, ∆133p53α, ∆133p53β, ∆133p53γ, ∆160p53α, ∆160p53β และ ∆160p53γ การแสดงออกของไอโซฟอร์มขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อ และ p53α จะไม่ถูกแสดงออกเพียงลำพัง[ 11 ]

ไอโซฟอร์มแตกต่างกันโดยการรวมหรือการไม่รวมโดเมนเฉพาะ บางชนิด เช่น Δ133p53β/γ และ Δ160p53α/β/γ ขาดโดเมนการกระตุ้นการถอดรหัสหรือโดเมนที่อุดมไปด้วยโพรลีน และขาดความสามารถในการเหนี่ยวนำอะพอพโทซิส ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายทางหน้าที่ของTP53 [ 29 ] [ 30 ]

ไอโซฟอร์มเกิดขึ้นจากกลไกหลายอย่าง:

  • การตัดต่อทางเลือกของอินทรอน 9 ทำให้เกิดไอโซฟอร์ม β และ γ ที่มีปลาย C-terminus เปลี่ยนแปลงไป
  • โปรโมเตอร์ภายในในอินทรอน 4 สร้างไอโซฟอร์ม ∆133 และ ∆160 ซึ่งขาดส่วนหนึ่งของ TAD และ DBD
  • การเริ่มต้นการแปลทางเลือกที่โคดอน 40 หรือ 160 ส่งผลให้เกิดไอโซฟอร์ม ∆40p53 และ ∆160p53 ตามลำดับ[ 11 ]

การทำงาน

ความเสียหายและการซ่อมแซมดีเอ็นเอ

การเปิดใช้งาน p53 เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณความเครียดจะเริ่มต้นกิจกรรมการถอดรหัส ซึ่งนำไปสู่การเปิดใช้งานเส้นทางป้องกันเซลล์[ 31 ]

p53 ควบคุมการดำเนินไปของวงจรเซลล์การตายของ เซลล์ และความเสถียรของจีโนมผ่านกลไกหลายประการ:

  • กระตุ้น โปรตีน ซ่อมแซม DNAเพื่อตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA [ 31 ]ซึ่งชี้ให้เห็นถึงบทบาทที่เป็นไปได้ในการแก่ชรา[ 32 ]
  • หยุดวงจรเซลล์ที่จุดตรวจสอบ G1/Sเมื่อเกิดความเสียหายต่อ DNA ทำให้มีเวลาในการซ่อมแซมก่อนที่จะดำเนินต่อไป
  • หากความเสียหายเกินกว่าจะซ่อมแซมได้ จะกระตุ้นกระบวนการอะพอพโทซิส (การตายของเซลล์)
  • มีความสำคัญต่อ การตอบสนองต่อภาวะ ชราภาพที่เกิดจากเทโลเมียร์สั้น

p53 ทำหน้าที่เป็นปัจจัยการถอดรหัสโดยการจับกับ DNA ในรูปแบบเทตราเมอร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่จำเป็นต่อความเสถียรและกิจกรรมการจับกับ DNA ที่มีประสิทธิภาพ[ 33 ]เมื่อจับกับ DNA แล้ว p53 จะกระตุ้นการถอดรหัสของยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางการซ่อมแซม DNA ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบของการซ่อมแซมแบบตัดฐาน (BER) เช่น OGG1 และ MUTYH ปัจจัยการซ่อมแซมแบบตัดนิวคลีโอไทด์ (NER) เช่น DDB2 และ XPC ยีน การซ่อมแซมความผิดพลาด (MMR) เช่น MSH2 และ MLH1 และองค์ประกอบของการซ่อมแซมแบบโฮโมโลจัสรีคอมบิ เนชัน (HR) และ การซ่อมแซม แบบเชื่อมต่อปลายที่ไม่เหมือนกัน (NHEJ) [ 34 ] [ 35 ]การตอบสนองการถอดรหัสเหล่านี้มีความสำคัญต่อการตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA (DDR) ทำให้เซลล์สามารถซ่อมแซม DNA ที่เสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาความสมบูรณ์ของจีโนม แม้ว่าบทบาทของ p53 จะถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนที่สุดในการกระตุ้นการถอดรหัสของยีนซ่อมแซม แต่ก็ยังมีส่วนร่วมในการควบคุมกระบวนการซ่อมแซม DNA ที่ไม่ใช่การถอดรหัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน HR และ NHEJ โดยการปรับเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนและการเข้าถึงโครมาติน[ 34 ] [ 36 ]

p53 จับกับองค์ประกอบเฉพาะในโปรโมเตอร์ของยีนเป้าหมาย รวมถึงCDKN1Aซึ่งเข้ารหัสp21 [ 33 ] [ 37 ] เมื่อถูกกระตุ้นโดย p53 แล้ว p21 จะยับยั้งไคเนสที่ขึ้นอยู่กับไซ คลิน ส่งผลให้เซลล์หยุดการแบ่งตัวและมีส่วนช่วยในการยับยั้งเนื้องอก[ 33 ] [ 38 ]อย่างไรก็ตาม p21 ยังสามารถถูกเหนี่ยวนำได้โดยอิสระจาก p53 ในระหว่างกระบวนการต่างๆ เช่น การสร้างความแตกต่าง การพัฒนา และการตอบสนองต่อการกระตุ้นจากซีรั่ม[ 37 ]

p21 (WAF1) จับกับ คอมเพล็กซ์ ไซ ค ลิน-CDK (โดยเฉพาะCDK2 , CDK1 , CDK4และCDK6 ) ยับยั้งการทำงานของคอมเพล็กซ์เหล่านี้และขัดขวางการเปลี่ยนผ่าน G1/S [ 39 ] [ 40 ]การยับยั้งนี้ทำให้วงจรเซลล์หยุดชั่วคราว ซึ่งช่วยให้การซ่อมแซม DNA เกิดขึ้นได้ ในเซลล์ที่มี p53 ที่ทำงานได้ p21 จะถูกควบคุมให้เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA ทำให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมจุดตรวจสอบนี้ทำงาน ในทางตรงกันข้าม การกลายพันธุ์ของ p53 ทำให้การเหนี่ยวนำ p21 บกพร่องและทำให้การควบคุมนี้เสียหาย[ 33 ]

ในเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนมนุษย์ (hESCs) แม้ว่า mRNA ของ p21 จะเพิ่มขึ้นหลังจากความเสียหายของ DNA แต่ไม่สามารถตรวจพบโปรตีนได้ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงแกน p53-p21 ที่ไม่ทำงานที่จุดตรวจสอบ G1/S [ 41 ]ความไม่สอดคล้องกันนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการยับยั้งหลังการถอดรหัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยไมโครอาร์เอ็นเอตระกูล miR-302 ซึ่งยับยั้งการแปล p21 [ 42 ]แม้ว่า p53 จะจับกับโปรโมเตอร์ CDKN1A ใน hESCs แต่ก็ไม่ได้ควบคุม miR-302 ซึ่งมีการแสดงออกอย่างต่อเนื่องและยับยั้งการแสดงออกของ p21 [ 42 ] [ 41 ]

เส้นทาง p53 เชื่อมโยงกับ เส้นทาง RB1ผ่านทาง p14^ARF ซึ่งเชื่อมโยงการควบคุมของสารยับยั้งเนื้องอกที่สำคัญเหล่านี้[ 43 ]

การแสดงออกของ p53 สามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยรังสี UVซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อ DNA ด้วย ในบริบทนี้ การกระตุ้น p53 สามารถเริ่มต้นกระบวนการที่นำไปสู่การผลิตเมลานินและการเกิดผิวสีแทนได้[ 44 ] [ 45 ]

เซลล์ต้นกำเนิด

ระดับของ p53 มีบทบาทสำคัญในการรักษาสเต็มเซลล์ตลอดช่วงการพัฒนาและช่วงชีวิตที่เหลือของมนุษย์[ 46 ]

ในเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน มนุษย์ (hESCs) p53 จะถูกรักษาไว้ในระดับที่ไม่ทำงานต่ำ[ 47 ]ทั้งนี้เนื่องจากการกระตุ้น p53 นำไปสู่การแยกตัวของ hESCs อย่างรวดเร็ว[ 48 ]การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการกำจัด p53 ออกไปจะทำให้การแยกตัวช้าลง และการเพิ่ม p53 เข้าไปจะทำให้เกิดการแยกตัวโดยธรรมชาติ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า p53 ส่งเสริมการแยกตัวของ hESCs และมีบทบาทสำคัญในวงจรเซลล์ในฐานะตัวควบคุมการแยกตัว เมื่อ p53 มีเสถียรภาพและถูกกระตุ้นใน hESCs มันจะเพิ่ม p21 เพื่อสร้าง G1 ที่ยาวนานขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะนำไปสู่การยกเลิกการเข้าสู่ระยะ S ซึ่งจะหยุดวงจรเซลล์ใน G1 นำไปสู่การแยกตัว อย่างไรก็ตาม งานวิจัยในเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนของหนูเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ P53 ไม่จำเป็นต้องนำไปสู่การแยกตัวเสมอไป[ 49 ] p53 ยังกระตุ้นmiR-34aและmiR-145ซึ่งจะยับยั้งปัจจัยความสามารถในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดของ hESC และกระตุ้นการแบ่งตัวต่อไป[ 47 ]

ในเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่ การควบคุม p53 มีความสำคัญต่อการรักษาสภาพความเป็นเซลล์ต้นกำเนิดในบริเวณเฉพาะของเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่สัญญาณทางกล เช่นภาวะขาดออกซิเจนส่งผลต่อระดับของ p53 ในเซลล์เฉพาะเหล่านี้ผ่านทาง ปัจจัยเหนี่ยว นำภาวะขาดออกซิเจนHIF-1αและHIF-2αในขณะที่ HIF-1α ทำให้ p53 มีเสถียรภาพ HIF-2α จะยับยั้งมัน[ 50 ]การยับยั้ง p53 มีบทบาทสำคัญในฟีโนไทป์ของเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็ง เซลล์ต้นกำเนิดแบบเหนี่ยวนำให้เกิดความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ และบทบาทและพฤติกรรมของเซลล์ต้นกำเนิดอื่นๆ เช่น การสร้างบลาสเตมา เซลล์ที่มีระดับ p53 ลดลงได้รับการแสดงให้เห็นว่าสามารถเปลี่ยนโปรแกรมเป็นเซลล์ต้นกำเนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเซลล์ปกติมาก[ 51 ] [ 52 ]เอกสารต่างๆ ชี้ให้เห็นว่าการขาดการหยุดวงจรเซลล์และอะพอพโทซิสทำให้เซลล์มีโอกาสมากขึ้นที่จะได้รับการเปลี่ยนโปรแกรม ระดับ p53 ที่ลดลงยังแสดงให้เห็นว่าเป็นแง่มุมที่สำคัญของ การสร้าง บลาสเตมาในขาของซาลาแมนเดอร์[ 53 ]การควบคุม p53 มีความสำคัญมากในการทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นระหว่างเซลล์ต้นกำเนิดและสถานะเซลล์ต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน รวมถึงเป็นกำแพงกั้นระหว่างเซลล์ต้นกำเนิดที่ทำงานได้และเซลล์ต้นกำเนิดที่เป็นมะเร็ง[ 54 ]

อื่น

ภาพรวมของกลไกการทำงานระดับโมเลกุลของ p53 ต่อการสร้างหลอดเลือดใหม่[ 55 ]

นอกเหนือจากผลกระทบระดับเซลล์และโมเลกุลข้างต้นแล้ว p53 ยังมีผลต้านมะเร็งในระดับเนื้อเยื่อที่ทำงานโดยการยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่[ 55 ]เมื่อเนื้องอกเติบโตขึ้น พวกมันจำเป็นต้องดึงดูดหลอดเลือดใหม่มาหล่อเลี้ยง และ p53 จะยับยั้งสิ่งนั้นโดย (i) ขัดขวางตัวควบคุมภาวะขาดออกซิเจนของเนื้องอก ที่มีผลต่อการสร้างหลอดเลือดใหม่ เช่น HIF1 และ HIF2 (ii) ยับยั้งการผลิตปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ และ (iii) เพิ่มการผลิตสาร ยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่โดยตรง เช่นarresten [ 56 ] [ 57 ]

p53 โดยการควบคุมปัจจัยยับยั้งมะเร็งเม็ดเลือดขาวได้รับการแสดงให้เห็นว่าช่วยอำนวยความสะดวกในการฝังตัวในหนูและอาจรวมถึงการสืบพันธุ์ของมนุษย์ด้วย[ 58 ]

การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อยังเกี่ยวข้องกับ p53 และNF-κBด้วย การควบคุมจุดตรวจสอบของวงจรเซลล์และการตาย ของเซลล์ โดย p53 ถูกยับยั้งโดยการติดเชื้อบางชนิด เช่นแบคทีเรียไมโคพลาสมา[ 59 ]ซึ่งทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อที่ก่อให้เกิดมะเร็ง

ระเบียบข้อบังคับ

วิถีการทำงานของ p53 : ในเซลล์ปกติ p53 จะถูกยับยั้งการทำงานโดยตัวควบคุมเชิงลบของมันคือ mdm2 เมื่อเกิดความเสียหายต่อ DNA หรือความเครียดอื่นๆ คอมเพล็กซ์ p53-mdm2 จะแยกตัวออกจากกัน p53 ที่ถูกกระตุ้นสามารถเหนี่ยวนำให้เซลล์หยุดวงจรเพื่อซ่อมแซมหรือเริ่มต้นกระบวนการอะพอพโทซิส กลไกเบื้องหลังการตัดสินใจนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์

การควบคุมพื้นฐาน

ภายใต้สภาวะปกติที่ไม่มีความเครียด p53 จะถูกรักษาไว้ในระดับต่ำผ่านการย่อยสลายอย่างต่อเนื่องโดยE3 ubiquitin ligase MDM2 (HDM2 ในมนุษย์) [ 60 ] MDM2 จับกับ p53 ส่งออก p53 จากนิวเคลียส และกำหนดเป้าหมายให้ ย่อยสลายโดยโปร ตีเอโซม ที่น่าสังเกตคือ p53 กระตุ้นการถอดรหัสของ MDM2 ทำให้เกิด วงจรป้อนกลับเชิงลบแบบคลาสสิก

วงจรป้อนกลับนี้ก่อให้เกิดการแกว่งแบบลดทอนในระดับ p53 ดังที่แสดงให้เห็นทั้งในเชิงทดลอง[ 61 ]และใน แบบจำลอง ทางคณิตศาสตร์[ 62 ] [ 63 ]การแกว่งเหล่านี้อาจกำหนดการตัดสินใจชะตากรรมของเซลล์ระหว่างการอยู่รอดและการตายของเซลล์[ 64 ]

การกระตุ้นโดยความเครียดของเซลล์

p53 จะถูกกระตุ้นเพื่อตอบสนองต่อความเครียดของเซลล์หลายประเภท รวมถึงความเสียหายของ DNA (เช่น จากรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีไอออนไนซ์ ) ภาวะช็อกจากออสโมซิส การพร่องของไรโบนิวคลีโอไทด์ การกระตุ้นยีนมะเร็งและการติดเชื้อไวรัสบางชนิด[ 65 ] [ 66 ]

การกระตุ้นเกี่ยวข้องกับการทำให้โปรตีน p53 มีเสถียรภาพ ส่งผลให้มีการสะสมในนิวเคลียส และการเปลี่ยนแปลงการควบคุมที่ส่งเสริมการจับกับ DNA เฉพาะลำดับและการกระตุ้นการถอดรหัสของยีนเป้าหมาย[ 66 ] [ 67 ]กระบวนการเหล่านี้เริ่มต้นบางส่วนโดยการฟอสโฟรีเลชันของสารตกค้างในโดเมนการกระตุ้นการถอดรหัสที่ปลาย N โดยไคเนสที่ ถูกกระตุ้นจากความเครียด [ 66 ] [ 67 ]การฟอสโฟรีเลชันของตำแหน่งภายในบริเวณที่จับกับ Mdm2 (เช่น Ser20) สามารถลดการจับกับMDM2และลดการสลายตัวของ p53 ที่เกิดจากยูบิควิตินได้[ 68 ] [ 69 ]

ไคเนสที่ตอบสนองต่อความเครียด

ไคเนสที่ควบคุมการฟอสโฟรีเลชันของ p53 สามารถแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่มใหญ่ กลุ่มหนึ่งประกอบด้วยสมาชิกของ เส้นทาง MAPKรวมถึง JNK1–3, ERK1/2 และ p38 MAPK ซึ่งถูกกระตุ้นโดยความเครียดของเซลล์ที่หลากหลาย เช่น ความเครียดจากออกซิเดชันและความร้อน[ 70 ]กลุ่มที่สองประกอบด้วย ไคเนส ที่ตอบสนองต่อความเสียหายของ DNAรวมถึงATM , ATRและDNA-PKพร้อมกับไคเนสตรวจสอบปลายทาง เช่นCHK1และCHK2ซึ่งถูกกระตุ้นโดยความเสียหายของ DNA และความเครียดจากการจำลองแบบ และมีส่วนช่วยในการควบคุม p53 ผ่านการส่งสัญญาณที่ขึ้นอยู่กับการฟอสโฟรีเลชัน[ 71 ] [ 72 ]

ไคเนสเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการฟอสโฟรีเลชันของ p53 ได้แก่ไคเนสที่กระตุ้น CDK (CAK; CDK7–cyclin H–MAT1) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสามารถฟอสโฟรีเลต p53 (เช่น ที่ Ser33) ทั้งในหลอดทดลองและในร่างกาย[ 73 ]และTP53RK (PRPK) ซึ่งมีรายงานว่าสามารถฟอสโฟรีเลต p53 ที่ Ser15 [ 74 ]

การกระตุ้น p53 ที่เกิดจากออนโคยีนยังสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านทางp14ARF (ARF) ซึ่งยับยั้งMDM2 ซึ่งเป็นตัวต้าน p53 และทำให้ p53 มีเสถียรภาพ[ 75 ] [ 76 ]

การกำจัดยูบิควิติน

เอนไซม์ดีอุบิควิทิเนตติง (DUBs) หลายชนิดควบคุมความเสถียรของ p53 โดยการกำจัดสายโซ่ยูบิควิทินUSP7หรือที่รู้จักกันในชื่อ HAUSP สามารถดีอุบิควิทิเนตทั้ง p53 และ MDM2 ได้ ในเซลล์ที่ไม่มีความเครียด HAUSP จะทำให้ MDM2 มีความเสถียรมากกว่า และการลดลงของ HAUSP อาจทำให้ระดับ p53 เพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติUSP42เป็น DUB อีกชนิดหนึ่งที่ทำให้ p53 มีความเสถียรและเพิ่มความสามารถในการตอบสนองต่อความเครียด[ 77 ] USP10ทำงานหลักในไซโตพลาสซึม ซึ่งมันจะต่อต้าน MDM2 โดยการดีอุบิควิทิเนต p53 โดยตรง หลังจากความเสียหายของ DNA USP10 จะเคลื่อนย้ายไปยังนิวเคลียสและทำให้ p53 มีความเสถียรมากขึ้น มันไม่โต้ตอบกับ MDM2 [ 78 ]

การดัดแปลงหลังการแปลและโคแฟคเตอร์

การฟอสโฟรีเลชันของปลาย N ไม่เพียงแต่ป้องกันการจับกับ MDM2 เท่านั้น แต่ยังอำนวยความสะดวกในการดึงดูดโคแฟคเตอร์อีกด้วยPin1ช่วยเพิ่มการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างใน p53 ในขณะที่p300และPCAFทำการอะเซทิเลชันปลาย Cทำให้โดเมนการจับกับ DNA ปรากฏออกมาและเพิ่มการกระตุ้นการถอดรหัส ในทางกลับกัน ดีอะเซทิเลส เช่นSirt1และSirt7จะกำจัดโมดิฟิเคชันเหล่านี้ ยับยั้งอะพอพโทซิสและส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์[ 79 ]ออนโคยีนบางชนิดยังสามารถกระตุ้น p53 ทางอ้อมได้โดยการยับยั้ง MDM2 [ 80 ]

พลวัต

ทั้งหลักฐานเชิงทดลองและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บ่งชี้ว่าระดับ p53 มีการแกว่งตัวตามเวลาเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณของเซลล์การแกว่ง ตัวเหล่านี้ จะเด่นชัดมากขึ้นเมื่อมีความเสียหายต่อ DNAเช่นการแตกของสายคู่ หรือการสัมผัสกับรังสียูวี แนวทางการสร้างแบบจำลองยังช่วยแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ในไอโซฟอร์มของ p53 ส่งผลต่อพฤติกรรมการแกว่งตัวอย่างไร ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อ การพัฒนาการรักษาเฉพาะเนื้อเยื่อ[ 81 ] [ 82 ] [ 62 ]

เอพิเจเนติกส์

การทำงานของ p53 ยังได้รับอิทธิพลจาก สภาพแวดล้อม ของโครมาติน ด้วย โคเร เพรสเซอร์TRIM24จำกัดการจับของ p53 กับตำแหน่งที่ถูกยับยั้งทางเอพิเจเนติกส์โดยการจดจำฮิสโตนที่ถูกเมทิลเลต ปฏิสัมพันธ์นี้ทำให้ p53 สามารถตีความบริบทของโครมาตินในท้องถิ่นและควบคุมการแสดงออกของยีนในลักษณะเฉพาะตำแหน่ง[ 83 ] [ 84 ]

บทบาทในโรค

ภาพรวมของเส้นทางการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอะพอพโทซิส
ภาพถ่ายจุลทรรศน์แสดงเซลล์ที่มีการแสดงออกของ p53 ผิดปกติ (สีน้ำตาล) ในเนื้องอกในสมองการย้อมสีภูมิคุ้มกัน p53

หาก ยีน TP53เสียหาย ความสามารถในการยับยั้งเนื้องอกจะลดลงอย่างมาก บุคคลที่ได้รับมรดกยีนTP53 ที่ทำงานได้เพียงหนึ่ง สำเนา จะมีแนวโน้มที่จะเกิดเนื้องอกในวัยผู้ใหญ่ตอนต้น ซึ่งเป็นภาวะที่เรียกว่า กลุ่มอาการลี-ฟราเมนี ( Li–Fraumeni syndrome )

ยีนTP53ยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยสารก่อกลายพันธุ์เช่นสารเคมีรังสีหรือไวรัสบางชนิดซึ่งจะเพิ่มโอกาสในการแบ่งเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้เนื้องอก ในมนุษย์มากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ มีการกลายพันธุ์หรือการลบยีนTP53 [ 85 ] การสูญเสียการทำงานของ p53นำไปสู่ความไม่เสถียรของจีโนม ซึ่งมักส่งผลให้เกิดฟีโน ไทป์ แอนยูพลอย ดี [ 86 ]

เชื้อโรคบางชนิดยังสามารถรบกวนการทำงานของ p53 ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นไวรัส papillomavirus ในมนุษย์ (HPV) สร้างโปรตีนไวรัสE6ซึ่งจับกับและทำให้ p53 ไม่ทำงาน เมื่อรวมกับโปรตีน HPV E7ซึ่งทำให้ตัวควบคุมวงจรเซลล์pRb ไม่ทำงาน จะส่งเสริมการแบ่งเซลล์ซ้ำๆ ซึ่งปรากฏให้เห็นทางคลินิกเป็นหูด ไวรัส HPV ชนิดที่มีความเสี่ยงสูง โดยเฉพาะชนิด 16 และ 18 สามารถผลักดันให้หูดที่ไม่เป็นอันตรายพัฒนาไปสู่ ภาวะ dysplasia ของปากมดลูกระดับต่ำหรือสูงซึ่งเป็นรอยโรคก่อนมะเร็งที่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ การติดเชื้อที่ปากมดลูกอย่างต่อเนื่องอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ รวมถึงมะเร็งในระยะเริ่มต้นและมะเร็งปากมดลูกระยะลุกลาม ผลลัพธ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากการรวมตัวของไวรัสเข้ากับจีโนมของโฮสต์และการแสดงออกอย่างต่อเนื่องของโปรตีนออนโคเจน E6 และ E7 [ 87 ]

การกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ของ p53 ส่วนใหญ่ตรวจพบโดยการจัดลำดับดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าการกลายพันธุ์แบบมิสเซนส์เดี่ยวๆ สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานได้หลากหลาย ตั้งแต่ค่อนข้างอ่อนไปจนถึงรุนแรงมาก[ 82 ]

กลไกก่อโรคที่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของ p53: [ 88 ] (A) p53 ชนิดปกติสร้างโฮโมเตตราเมอร์ที่กระตุ้นการแสดงออกของยีน (B) กลายพันธุ์แบบโดมิแนนท์เนกาทีฟสร้างเฮเทอโรเตตราเมอร์กับ p53 ชนิดปกติ ทำให้การถอดรหัสบกพร่องในสภาวะเฮเทอโรไซกัส (p53mut/+) (C) การสูญเสียการทำงานเกิดขึ้นจากการปิดใช้งานอัลลีลชนิดปกติอย่างสมบูรณ์และการไม่ทำงานของโปรตีนกลายพันธุ์ (D) การกลายพันธุ์แบบเพิ่มการทำงานทำให้เกิดกิจกรรมใหม่ เช่น การแย่งชิงปัจจัยการถอดรหัสอื่นๆ ส่งเสริมการเกิดเนื้องอก คำย่อ: WT, ชนิดปกติ[ 88 ]

ความหลากหลายของฟีโนไทป์ของมะเร็งที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน ยีน TP53ยังได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงที่ว่าไอโซฟอร์ม ต่างๆ ของโปรตีน p53 มีกลไกของเซลล์ที่แตกต่างกันในการป้องกันมะเร็ง การกลายพันธุ์ในTP53สามารถก่อให้เกิดไอโซฟอร์มที่แตกต่างกัน ซึ่งขัดขวางการทำงานโดยรวมในกลไกของเซลล์ที่แตกต่างกัน และทำให้ฟีโนไทป์ของมะเร็งขยายจากระดับอ่อนไปจนถึงรุนแรง การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าไอโซฟอร์มของ p53 มีการแสดงออกที่แตกต่างกันในเนื้อเยื่อของมนุษย์ และการกลายพันธุ์ที่ทำให้สูญเสียการทำงานหรือเพิ่มการทำงานภายในไอโซฟอร์มสามารถทำให้เกิดมะเร็งเฉพาะเนื้อเยื่อหรือให้ศักยภาพของเซลล์ต้นกำเนิด มะเร็ง ในเนื้อเยื่อต่างๆ ได้[ 11 ] [ 30 ] [ 89 ] [ 90 ]การกลายพันธุ์ของ TP53 ยังส่งผลกระทบต่อการเผาผลาญพลังงานและเพิ่มไกลโคไลซิสในเซลล์มะเร็งเต้านม[ 91 ]

การเปลี่ยนแปลงของโคดอน 72

โพลีมอร์ฟิซึมของมนุษย์ทั่วไปในTP53เกี่ยวข้องกับการแทนที่อาร์จินีนด้วยโพรลีนที่โคดอน 72 ของเอ็กซอน 4 การศึกษาจำนวนมากได้สำรวจความสัมพันธ์ระหว่างความแปรผันนี้กับความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็ง ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์เมตาในปี 2009 พบว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างโพลีมอร์ฟิซึมโคดอน 72 กับความเสี่ยงต่อมะเร็งปากมดลูก[ 92 ]

การศึกษาอื่นๆ ได้ระบุถึงความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างโพลีมอร์ฟิซึมโคดอน 72 กับมะเร็งชนิดต่างๆ การศึกษาในปี 2011 รายงานว่าตัวแปรโพรลีนเพิ่มความเสี่ยงมะเร็งตับอ่อนในผู้ชายอย่างมีนัยสำคัญ[ 93 ]การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่าภาวะโฮโมไซโกตของโพรลีนมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงมะเร็งเต้านมที่ลดลงในสตรีชาวอาหรับ[ 94 ]งานวิจัยเพิ่มเติมชี้ให้เห็นว่า โพลีมอร์ฟิซึมโคดอน 72 ของ TP53ร่วมกับMDM2 SNP309และA2164Gอาจส่งผลต่อความไวและอายุที่เริ่มเป็นมะเร็งที่ไม่ใช่ในช่องปากและคอหอยในสตรี[ 95 ]การศึกษาแยกต่างหากในปี 2011 เชื่อมโยงโพลีมอร์ฟิซึมกับความเสี่ยงมะเร็งปอดที่เพิ่มขึ้นในประชากรชาวเกาหลี[ 96 ]

อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์แบบเมตาที่ตีพิมพ์ในปี 2011 พบว่าไม่มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญระหว่างตัวแปรโคดอน 72 กับความเสี่ยงของมะเร็งลำไส้ใหญ่[ 97 ]หรือมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก[ 98 ]การศึกษาในกลุ่มประชากรเกิดในบราซิลพบความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอาร์จินีนกับบุคคลที่ไม่มีประวัติครอบครัวเป็นมะเร็ง[ 99 ]ในขณะเดียวกัน การศึกษาอีกฉบับหนึ่งรายงานว่าบุคคลที่มีจีโนไทป์ Pro/Pro แบบโฮโมไซกัสมีความเสี่ยงต่อมะเร็งเซลล์ไตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ[ 100 ]

การกระตุ้นการทำงานเพื่อการรักษาและการบำบัดด้วยยีน

แม้ว่าการเพิ่มระดับ p53 อาจดูเหมือนเป็นประโยชน์ต่อการรักษามะเร็ง แต่การกระตุ้น p53 อย่างต่อเนื่องอาจทำให้เกิดการแก่ก่อนวัยได้[ 101 ]แนวทางที่น่าสนใจกว่าคือการฟื้นฟู การทำงานของ p53 ภายในร่างกาย ให้เป็นปกติ ในมะเร็งบางชนิด วิธีนี้นำไปสู่การถดถอยผ่านอะพอพโทซิสหรือการทำให้การเจริญเติบโตของเซลล์เป็นปกติ[ 102 ] [ 103 ]

ยีนบำบัดเชิงพาณิชย์ตัวแรกGendicineได้รับการอนุมัติในประเทศจีนในปี 2546 สำหรับมะเร็งเซลล์สความัสของศีรษะและลำคอโดยส่งสำเนาที่ใช้งานได้ของ ยีน TP53โดยใช้อะดีโนไวรัสที่ ดัดแปลง [ 104 ]

สารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็ก MI-63 สามารถจับกับMDM2ปิดกั้นการโต้ตอบกับ p53 และกระตุ้น p53 อีกครั้งในมะเร็งที่การทำงานของมันถูกยับยั้ง[ 105 ]

สารกระตุ้นการทำงานของ p53 rezatapoptอยู่ในการทดลองทางคลินิกในผู้ป่วยที่มีเนื้องอกแสดงการกลายพันธุ์ Y220C ทั่วไปของ p53 และฟื้นฟูประสิทธิภาพในการต่อต้านมะเร็งของโปรตีนที่กลายพันธุ์[ 106 ]

ความสำคัญในการวินิจฉัยและการพยากรณ์โรค

ภาพนี้แสดงรูปแบบการแสดงออกของ p53 ที่แตกต่างกันในมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกในการตรวจภูมิคุ้มกันเคมี โครโม เจนิค ซึ่งทั้งหมด ยกเว้นแบบปกติ จะถูกเรียกว่าผิดปกติ/ผิดปกติ/กลายพันธุ์ และทำนายการกลายพันธุ์ของ TP53 ได้อย่างแม่นยำ: [ 107 ]

  • ภาพด้านบนซ้าย: มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดเอนโดเมทริออยด์ แสดงรูปแบบการแสดงออกของ p53 แบบปกติ ( wild- type) โดยมีสัดส่วนของนิวเคลียสของเซลล์มะเร็งที่ย้อมติดสีและมีความเข้มของการย้อมที่แตกต่างกัน หมายเหตุ รูปแบบ wild-type นี้ไม่ควรรายงานว่าเป็น "ผลบวก" เนื่องจากเป็นภาษาการรายงานที่ไม่ชัดเจน
  • การแสดงออกมากเกินไป , มุมบนขวา: มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดเอนโดเมทริออยด์ เกรด 3 ที่มีการแสดงออกมากเกินไป แสดงให้เห็นการย้อมสีที่เข้มข้นในนิวเคลียสของเซลล์มะเร็งเกือบทั้งหมด ซึ่งเข้มข้นกว่ามากเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมภายในที่เป็นไฟโบรบลาสต์ตรงกลาง โปรดสังเกตว่ามีพื้นหลังไซโตพลาสซึมบางส่วนซึ่งบ่งชี้ว่าการย้อมสีนี้ค่อนข้างเข้มข้น แต่ไม่ควรตีความว่าเป็นรูปแบบไซโตพลาสซึมที่ผิดปกติ
  • การขาดหายไปอย่างสมบูรณ์ , ด้านล่างซ้าย: มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดซีรัสแสดงให้เห็นการขาดหายไปอย่างสมบูรณ์ของการแสดงออกของ p53 โดยมีตัวควบคุมภายในแสดงการย้อมสีระดับปานกลางถึงเข้ม แต่มีความแปรปรวน โปรดสังเกตรูปแบบชนิดปกติในต่อมที่ฝ่อลีบตามปกติที่ตำแหน่ง 12 และ 6 นาฬิกา
  • ทั้งในไซโตพลาสมและนิวเคลียสด้านล่างขวา: มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดเอนโดเมทริออยด์ แสดงการแสดงออกของ p53 ในไซโตพลาสม โดยมีตัวควบคุมภายใน (เนื้อเยื่อเกี่ยวพันและต่อมเยื่อบุโพรงมดลูกปกติ) แสดงรูปแบบนิวเคลียสแบบปกติ รูปแบบในไซโตพลาสมนี้มาพร้อมกับการย้อมสีนิวเคลียสที่มีความเข้มใกล้เคียงกัน
การตรวจอิมมูโนฮิสโตเคมีสำหรับ p53 สามารถช่วยแยกแยะเนื้องอกเยื่อบุผิวทางเดินปัสสาวะชนิดพาพิลลารีที่มีศักยภาพในการเป็นมะเร็งต่ำ (PUNLMP) ออกจากมะเร็งเยื่อบุผิวทางเดินปัสสาวะระดับต่ำได้ การแสดงออกมากเกินไปพบในมะเร็งเยื่อบุผิวทางเดินปัสสาวะระดับต่ำ 75% และใน PUNLMP เพียง 10% เท่านั้น[ 108 ] [ 109 ]

การค้นพบ

p53 ถูกค้นพบในปี 1979 โดยLionel Crawford , David P. Lane , Arnold LevineและLloyd Oldซึ่งทำงานอยู่ที่Imperial Cancer Research Fund (สหราชอาณาจักร), Princeton University /UMDNJ (Cancer Institute of New Jersey) และMemorial Sloan Kettering Cancer Centerตามลำดับ ก่อนหน้านี้มีการตั้งสมมติฐานว่ามันมีอยู่จริงในฐานะเป้าหมายของ ไวรัส SV40ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาของเนื้องอก ชื่อp53นั้นแท้จริงแล้วเป็นชื่อที่ไม่ถูกต้อง เนื่องจากมันอธิบายถึงมวลโมเลกุลที่วัดได้เมื่อมีการค้นพบครั้งแรก แม้ว่าต่อมาจะพบว่าเป็นการประมาณค่าที่สูงเกินไป มวลโมเลกุลที่ถูกต้องมีเพียง 43.7 kDa เท่านั้น[ 110 ]

ยีนTP53จากหนูถูกโคลนครั้งแรกโดยPeter Chumakovแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียตในปี 1982 [ 111 ]และโดยอิสระในปี 1983 โดยMoshe Orenร่วมกับDavid Givol ( สถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ) [ 112 ] [ 113 ] ยีน TP53ของมนุษย์ถูกโคลนในปี 1984 [ 7 ]และโคลนแบบเต็มความยาวในปี 1985 [ 114 ]

ในตอนแรกสันนิษฐานว่าเป็นยีนก่อมะเร็งเนื่องจากการใช้cDNA ที่กลายพันธุ์หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ของ mRNAของเซลล์เนื้องอกบทบาทของมันในฐานะยีนยับยั้งเนื้องอกถูกเปิดเผยในปี 1989 โดยBert Vogelsteinที่Johns Hopkins School of MedicineและArnold Levineที่ Princeton University [ 115 ] [ 116 ]ต่อมา p53 ได้รับการระบุว่าเป็นปัจจัยการถอดรหัสโดยGuillermina Lozanoที่ทำงานอยู่ที่MD Anderson Cancer Center [ 117 ]

Warren Maltzman จากสถาบัน Waksman แห่งมหาวิทยาลัย Rutgers เป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นว่า TP53 ตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA ในรูปแบบของรังสีอัลตราไวโอเลต[ 118 ]ในชุดสิ่งพิมพ์ในปี 1991–92 Michael Kastan จากมหาวิทยาลัย Johns Hopkinsรายงานว่า TP53 เป็นส่วนสำคัญของเส้นทางการส่งสัญญาณที่ช่วยให้เซลล์ตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA [ 119 ]

ในปี พ.ศ. 2536 นิตยสารScience ได้ โหวตให้ p53 เป็น โมเลกุลแห่งปี[ 120 ]

ปฏิสัมพันธ์

มีการค้นพบว่า p53 มีปฏิสัมพันธ์กับ:

ดูเพิ่มเติม

  • Eprenetapoptซึ่งเป็นตัวกระตุ้นการทำงานของ p53 กลายพันธุ์บางรูปแบบ
  • พิฟิธรินสารยับยั้ง p53

หมายเหตุ

  1. ตัวอักษรเอียงใช้เพื่อระบุ ชื่อยีน TP53และแยกแยะออกจากโปรตีนที่ยีนนั้นเข้ารหัส
  • "ฐานข้อมูลความรู้ p53"กลุ่มวิจัย Lane ที่สถาบันชีววิทยาโมเลกุลและเซลล์ (IMCB) ประเทศสิงคโปร์ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 มกราคม 2549 เรียกดูเมื่อวัน ที่ 6 เมษายน 2551
  • รายการ GeneReviews/NCBI/NIH/UW เกี่ยวกับ Li-Fraumeni Syndrome
  • โปรตีนเนื้องอก p53 @ OMIM
  • การฟื้นฟูการทำงานของ p53
  • หน้า 53 @ แอตลาสพันธุศาสตร์และเซลล์พันธุศาสตร์ในมะเร็งวิทยาและโลหิตวิทยา
  • ยีน TP53 @ GeneCards
  • ข่าวหน้า 53จากองค์กรวิทยาศาสตร์
  • Goodsel DS (2002-07-01). "p53 ยีนยับยั้งเนื้องอก" . โมเลกุลประจำเดือน . ธนาคารข้อมูลโปรตีน RCSB . สืบค้นเมื่อ2008-04-06 .
  • Soussi T. "เว็บไซต์ p53" . สืบค้นเมื่อ2008-04-06 .
  • Living LFSองค์กรไม่แสวงผลกำไรที่ให้การสนับสนุนผู้ป่วยโรค Li-Fraumeni Syndrome
  • มูลนิธิ George Pantziarka TP53 Trustเป็นกลุ่มสนับสนุนจากสหราชอาณาจักรสำหรับผู้ที่เป็นโรค Li-Fraumeni Syndrome หรือความผิดปกติอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับยีน TP53
  • ฐานข้อมูลการกลายพันธุ์ของยีน TP53 ในเซลล์ร่างกายของ IARCดูแลรักษาโดย Magali Olivier ที่ IARC เมืองลียง
  • PDBe-KBนำเสนอภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ใน PDB สำหรับโปรตีน P53 ของมนุษย์
  • ภาพเคลื่อนไหวทางวิทยาศาสตร์แสดงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ p53 เมื่อจับกับ DNA

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

p53 หรือที่รู้จักกันในชื่อ โปรตีนเนื้องอก p53 , TP53 , แอนติเจนเนื้องอกเซลล์ p53 ( ชื่อ UniProt ) หรือ โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง 53 (TRP53) เป็น โปรตีน ปัจจัยการถอดรหัส.

ยีน

ในมนุษย์ ยีน TP53 ตั้งอยู่บนแขนสั้นของ โครโมโซม 17 (17p13.1) [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ยีนนี้มีความยาว 20 กิโลเบส โดยมี เอ็กซอน 1 ที่ไม่เข้ารหัส และ อินทรอน แรกที่ยาวมากถึง 10 กิโลเบส ซึ่งทับซ้อนกับ ยีน Hp53int1...

โครงสร้าง

โปรตีน p53 แบบเต็มความยาว (p53α) ประกอบด้วย โดเมนโปรตีน ที่แตกต่างกันเจ็ดโดเมน :

การเกิดเทตราเมอร์

p53 เริ่มแรกจะสร้าง ไดเมอร์ แบบโคทรานสเลชันในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซม [ 25 ] ไดเมอร์แต่ละตัวประกอบด้วยโมโนเมอร์ p53 สองตัวที่เชื่อมต่อกันผ่านโดเมนโอลิโกเมอไรเซชัน [ 26 ]