一、癌基因的发现
现已知道在肿瘤发生中,作为环境因素的病毒、化学致癌物和射线,它们作用于机体内的靶分子都是DNA,在研究肿瘤病毒如何使宿主细胞转化和研究肿瘤DNA能否使培养的经两条实验途径中,殊途同归,发现了癌基因,早在本世纪初,Rockefeller研究所的Rous医生将鸡肉瘤组织匀浆后的无细胞滤液皮下注射于正常鸡,发现可以引起肿瘤,可惜当时对病毒还缺乏认识,直到五十年代才重新发现原来致瘤的因素是病毒,并以Rous医生的名字命名为罗氏肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus ,RSV)。1975年,Bishop从RSV中分离到第一个病毒癌基因src,该基因编码分子量为60kDa的磷蛋白质,以pp60src表示。 1976年Stehelin以实验证明正常鸡成纤维细胞基因组中存在有与病毒癌基因src的同源序列。此后陆续发现许多禽类和鼠类病毒部基因也有类似情况,即宿主细胞基因组中含有病毒癌基因的同源序列,称之为细胞癌基因(c-oncogene,c-onc)。 那么,v-onc与c-onc的关系如何?这可从二者结构的比较和逆转录病毒感染宿主后的生活史或复制周期两方面加以分析。 首先,从结构上看c-onc是间断的,这是真核基因的特点,即有内含子因而基因的跨度较大。然而v-onc却是连续的,没有内含子,所以基因跨度较小,以v-onc和c-src为例如图22-1。再从逆转录病毒感染宿主细胞后的复制周期(图22-2)分析。 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/shengwuhuaxueyufenzishengwuxue/shengwuhuaxueyufenzishengwuxue616.jpg[alt]c-src和v-src结构的比较[/alt][/img] 图22-1 c-src和v-src结构的比较 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/shengwuhuaxueyufenzishengwuxue/shengwuhuaxueyufenzishengwuxue617.jpg[alt]逆转录病毒正常复制周期主要步骤[/alt][/img] 图22-2 逆转录病毒正常复制周期主要步骤 不难看出,v-onc原本不是病毒的基因,而是动物细胞正常基因的一个复本。当病毒在宿主细胞内复制时,由于DNA重组而将宿主细胞基因中带有v-onc的序列重组到病毒的基因组内。所以说c-onc是v-onc原型,又称为原癌基因(proto-oncogene)。 病毒癌基因对病毒本身无关紧要,却可使宿主细胞转化,引起肿瘤,而细胞癌基因对细胞的生长、分化和功能活动却是至关紧要的。正常的细胞癌基因并不致癌,只是当它们异常表达或其表达产物异常时才会导致细胞的恶性转化,迄今发现的细胞癌基因都是一些有十分重要的功能“看家基因”,而且是高度保守的,例如人与小鼠的K-ras基因产物K-Ras的氨基酸序列相差仅为1%,人与大鼠的H-ras基因产物H-Ras的氨基酸序列完全相同。 逆转录病毒属于RNA肿瘤病毒,在DNA肿瘤病毒的基因组也存在着能使宿主细胞转化的基因,例如腺病毒的E1A、E1B基因,多瘤病毒的大T、中T基因。人乳头瘤病毒的E6、E7基因,以及DV40中的大T基因。它们为病毒复制所必需,同时又有使宿主细胞转化的作用,故沿用原名,不另以癌基因命名。 细胞癌基因可按其表达产物的功能和定位分类如表22-1。 表22-1 细胞癌基因按其产物定位和功能分类定位 | 功能 | 癌基因,产物 |
分泌蛋白 | 生长因子 | sis PDGFβ链 |
跨膜蛋白 | 受体型酪氨酸激酶 | erb B ,EGF受体 erb B2 ,EGF样受体 (neu) fms ,CSF-1受体 |
膜结合蛋白 | G-蛋白 非受体型酪氨酸激酶 | ras p21ras src pp60src |
胞浆可溶性蛋白 | 非受体型酪氨酸激酶 丝氨酸/苏氨酸激酶 信号转导连接蛋白 | ab1 raf crk,SH2/SH3调节蛋白 vav ,SH2调节蛋白 |
胞核蛋白 | 转录因子 | myc myb fos jun erb A,T3受体 |