北大参与的抑癌基因最新研究成果在《Nature》上发表

北大参与的抑癌基因最新研究成果在《Nature》上发表

  来自哥伦比亚大学癌症遗传学研究所,北京大学医学部,贝勒医学院的研究人员揭示了著名抑癌基因p53与ARF作用途径的新机制,并且发现了一种新型酶,阐明了这种酶在p53与ARF作用途径中的作用。这一研究成果公布在《Nature》杂志上。

   领导这一研究的是哥伦比亚大学顾伟教授,其早年毕业于北京大学,92年赴美深造,后留任哥伦比亚大学大学,目前他主要从事p53在肿瘤抑制和老化两方面的课题研究。他在p53领域有着杰出的成就,在Nature、Cell、Science、Mol. Cell、Mol Cell Biol等高水平杂志发表论文数十篇。

   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。对于正常细胞,调控生长的基因(如原癌基因等)和调控抑制生长的基因(如抑癌基因等)的协调表达是调节控制细胞生长的重要分子机制之一。目前定论的抑癌基因有10余种,p53基因就是其中较为出名的一个,由于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,因而被冠以“基因卫士”称号。

   在肿瘤胁迫(oncogenic stress)下p53的激活需要一种肿瘤抑制因子:ARF,近期的研究显示p53激活是通过ARF介导的,但是并不是由DNA损伤诱发的,而是针对体内某种生理条件下产生肿瘤生长的主要保护方式,这说明ARF-p53具有比之前预想的更多的基础功能。

   ARF也是一种在大多数人类细胞系中非常稳定的细胞因子,科学家们认为ARF主要在转录水平上被诱导表达,并且ARF-p53途径的激活要比p53被DNA损伤激活这一过程慢得多,而且也是不可逆的。

   在这篇文章中,研究人员发现ARF在正常人类细胞中非常不稳定,但是在癌细胞中降解被抑制。研究人员通过生物化学纯化,分离出了ARF的一种特殊的泛素酶,并将这种酶命名为ULF,他们发现这种酶在体内和体外都能与ARF作用,促进ARF的降解。ULF敲除实验也证明敲除ULF后,正常细胞中ARF更加稳定了。

   进一步的研究还发现NPM和c-Myc这两种癌细胞中常见的过表达蛋白,能抑制ULF介导的ARF泛素化过程,从而促进ARF在癌细胞中的稳定性。这些研究数据揭示了ARF-p53途径的动力学特征,也阐明了在应答肿瘤胁迫过程中,非转录依赖性机制对于ARF调控作用的重要性。

   顾伟研究组在p53研究方面获得了不少重要的成果,之前他曾在Cell杂志上发表综述,描绘了p53调控的模式。

   传统观点认为p53激活路径分三步,1. p53蛋白稳定化(p53 stabilization);2. 与DNA结合(DNA binding);3. 转录激活(Transcriptional activation)。然而,旧的理论已经不再适应新的研究结论,研究发现p53激活路径中每一步都比我们所想象的要复杂得多。

   以小鼠为模型的活体遗传性研究和体外实验研究结果表明,传统的观点不能解释很多现象,因此为了全面建立p53的调节网路理论,必须更新对p53的看法。顾伟提出抗阻抑作用(释放细胞因子,如Mdm2和MdmX,防止p53释放受阻)是激活p53的关键步骤。

(来源:生物通)