医药学论文：p27kip1与肿瘤[1]

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　　真核生物的细胞周期进程是由一系列调控因子有序的聚合和激活来调节控制的,其正常与否和细胞以及个体的生长、分化、衰老和癌变密切相关。参与细胞周期调控的主要分子有：细胞周期蛋白（cyclin），细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin dependent kinases，CDKs）和CDK抑制蛋白（cyclin dependent kinase inhibitors，CDKI）。其中CDKI通过与细胞周期蛋白，CDK或细胞周期蛋白-CDK复合物的结合,抑制CDK的活性，导致细胞周期停止，阻断细胞的增殖过程。目前发现的CDKI按结构和功能的不同分成两大类：一类为Ink4（Inhibitor of cdk4）,包括p16 、p15、p18和p19，其蛋白质结构均具有4个回钩状重复序列，特异性抑制细胞周期蛋白D-CDK4/CDK6的磷酸化激酶活性。另一类为Cip/Kip (CDK-interacting protein/kinase inhibition protein),包括p21 Cip1、p27 Kip1、p57 Kip 2等。它们在C-末端有一核定位信号，并在近氨基末端有一保守区。这一组蛋白可广泛作用于各种细胞周期蛋白-CDK复合物，发挥其抑制活性。由于CDKI的生物化学功能及其调节方式，决定了它们在细胞生长的重要阶段中具有重要的作用。作为CDK的抑制蛋白，已证明一些CDKI是潜在的肿瘤抑制因子或抑癌基因。近年来所发现的p27基因及其产物对于细胞的生长有着极其重要的调控作用，并且在某些肿瘤组织和肿瘤细胞株中发现p27表达的异常，提示其与肿瘤的发生发展有着密切的关系。

　　一、 p27Kip1基因及其蛋白

　　1994年，Polyak等［1］在转化生长因子-β（TGF-β）和经细胞接触处理的生长抑制细胞中发现了一种相对分子质量为27 000的热稳定蛋白。这种物质在体外与细胞周期蛋白E-CDK2和细胞周期蛋白D-CDK4紧密结合，并以一种化学剂量的关系抑制CDK的活性，因此被称为p27 Kip1（p27或kip1）。体内实验也发现了p27能与细胞周期蛋白E-CDK2结合，发挥其抑制效应［2］。p27基因定位于人12号杂色体的12p12.0～12p13.1交界处，含有两个参与编码的外显子，能编码一个198氨基酸的多肽，另有一个无编码功能的外显子3和一个大约600bp的内含子。外显子和内含子之间的连接符合一般的规律，即“GT-AG”相连［3，4］。p27 mRNA的长度为2.5 kp。1994年Polyak克隆出了p27蛋白的cDNA。用Mv1Lu细胞系确定的p27 cDNA探针筛选人类肾脏和小鼠胸腺来源的cDNA文库，得到了高度相关序列的克隆。人类和小鼠的cDNA分别具有594 bp和591 bp的开放阅读框架，在进行初始翻译的适当位置有一ATG起始密码子，翻译结束有一终止信号。

　　p27蛋白在人、貂、鼠中具有高度保守性。在N-末端与p21蛋白具有42%的同源性，与p57有47%的同源性。这一区域28-87位的60个氨基酸具有两个Ser磷酸化位点，介导CDK激酶活性的抑制，153-169位的17个氨基酸序列为核定位序列，该序列在Kip的3个成员中均存在。p27的C-末端有一个Thr磷酸化位点，与其H1组蛋白磷酸化抑制作用有关［2］。在动物实验中发现，几乎各种组织均表达p27蛋白，定位于细胞核。通常在非增生性细胞中出现p27蛋白表达，例如肠道中，位于微绒毛中间和顶部的静止期细胞出现p27阳性表达，而在增生的基底细胞p27表达则罕见。细胞周期中，p27蛋白水平在静止期细胞最高，受到促有丝分裂源刺激后开始下降，当DNA合成达到最高点，p27蛋白降到最低水平，随着细胞周期的完成，p27开始重新聚积，细胞重新进入静止状态［5］。

　　二、p27Kip1的调节及作用机理

　　p27蛋白具有限制性调节细胞周期进程的作用，这一作用主要通过抑制CDK复合物的功能来实现。虽然p27能广泛抑制各种周期素和CDK的活性，但主要抑制细胞周期蛋白E-CDK2和细胞周期蛋白D-CDK4等G1期激酶复合物，使细胞不能通过G1期。p27对CDK的抑制主要有两个方面，一方面通过其C-末端抑制Cdk2-Thr1 60的磷酸化，从而抑制细胞周期蛋白-CDK2前活性状态复合物的激活过程。另一方面通过直接与细胞周期蛋白-CDK结合抑制已激活的复合物的激酶活性［2］。

　　大量体外实验证明，p27在介导胞外信号尤其是负性信号的传导中起着极其重要的作用。在TGF-β、接触抑制及多种外源性医药学论文