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P53维持细胞平衡的神秘机制

来源:生物通
摘要:”研究小组带头人、意大利帕多瓦大学StefanoPiccolo说,细胞的功能不是受单一信号调节的,是几组信号共同作用的结果。尽管这种蛋白会助长癌细胞“恶行”,但正常情功能是抑制细胞增殖,如同一个分子闸。利用果蝇胚胎和人类癌细胞,Piccolo发现p53是此“双面”事件的幕后黑手。只有含有这些N端被磷酸化的p53的细胞能够对T......

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        据上周《Scinece》一篇文章报道,p53肿瘤抑制蛋白一跃成为两种互不相干的信号转导途径的融会点,提示p53具有一种控制癌症的机制。

        这项发现在分子水平上澄清了受体酪氨酸激酶和TGF-β信号之间的联系,这个困扰研究人员多年的疑惑。

        多伦多大学Liliana  Attisano认为这项工作很出色,“为我们认为会存在但不知为何存在的现象提供了极妙的解释。”

        研究小组带头人、意大利帕多瓦大学Stefano  Piccolo说,细胞的功能不是受单一信号调节的,是几组信号共同作用的结果。研究人员精通于这种分子词汇表中单词的含义,进一步需要研究的是这些不同的信号是怎样组成有意义的信息的。

        Piccolo小组致力于研究TGF-β转导的多重信号。TGF-β被Piccolo称为“化身博士”(英国著名作家史帝文生作品,讲述受人尊敬的科学家杰克医生喝了一种试验用的药剂,在晚上化身成邪恶的海德先生四处作恶,他终日徘徊在善恶之间,其内心属灵的内疚和犯罪的快感不断冲突,令他饱受折磨)。尽管这种蛋白会助长癌细胞“恶行”,但正常情功能是抑制细胞增殖,如同一个分子闸。利用果蝇胚胎和人类癌细胞,Piccolo发现p53是此“双面”事件的幕后黑手。“当p53出现时,TGF-β是一个肿瘤抑制者,”Piccolo说,“当癌症使p53突变时,驱动癌变(transition)阶段向转移(metastasis)阶段过渡。”

        受体酪氨酸激酶(Receptor  tyrosine  kinases,RTK)揭开了此谜团的第一层面纱。RTK信号途径(比如,通过FGF受体)启动Ras/MAPK级连反应,导致p53的N末端两个丝氨酸残基被酪蛋白激酶I(casein  kinase  I)磷酸化。Piccolo小组发现p53这种磷酸化形式与后继的TGF-β信号——Smad转录因子(transcription  factors)生理学上有密切的相关性,改变基因的表达程序。“我们发现了激活p53的全新途径。”

        果蝇胚胎种,这种磷酸化事件被限定在围绕胚胎的边缘区(marginal  zone)。只有含有这些N端被磷酸化的p53的细胞能够对TGF-β信号做出反应,FGF信号途径因此决定那些细胞对TGF-β反应并分化为中胚叶(mesoderm)。

        人类细胞中,这种磷酸化形式导致增殖抑制(cytostasis),一种将癌症控制(至少是暂时控制)在早期阶段的抑制过程。癌症发展需要Ras发生突变,使Ras蛋白持续保持致癌活性。这项研究发现p53通过TGF-β信号途径抑制有活性的Ras的增值趋势。Piccolo推测:“这也是为何癌细胞选择丢失p53的原因了。”

        尽管耶鲁大学医学院药理学部主席Joseph  Schlessinger对《Science》文章的精髓“P53是这两种信号途径的‘集大成者’”没有质疑,但是对文章作者提供的实验方法存在一些疑问。比如他说,“他们利用的激酶抑制剂和显性负阻滞物(dominant  negative  blockers,生物通编者译),都不是抑制蛋白激酶作用的理想工具,因为它们会(同时)阻断几种蛋白激酶的功能。”

        Attisano对仅来自两种人类细胞的数据的普遍适用性表示怀疑,“看到这些发现具有普遍适用性很棒,它们能在癌症样本中找到吗?能看到磷酸化的改变吗?”(生物通记者  子元)
作者: 2007-1-23
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