Survivin与p53相关性研究进展

・３９２・广东医学２０１０年２月第３ｌ卷第３期ＧｕａｎｇｄｏｎｇＭｅｄｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌＦｅｂ．２０１０。

ｖ０１．３１。

Ｎｏ．３Ｓｕｒｖｉｖｉｎ与ｐ５３相关性研究进展赵伟珠，王季茎△辽宁医学院附属第一医院肿瘤科（辽宁锦州１２１０００）肿瘤的发生和发展是一个多因素、多阶段、多基因参与的复杂过程，涉及多个癌基因的异常。

新近发现的凋亡抑制因子Ｓｕｒｖｉｖｉｎ和抑癌基因ｐ５３的过度表达与肿瘤的发生、发展和预后的关系成为研究的热点。

本文就Ｓｕｒｖｉｖｉｎ与ｐ５３相关性研究作一综述。

ｌＳｕｒｖｉｖｉｎ与ｐ５３的分子结构１．１Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的分子结构１９９７年。

耶鲁大学的ＡＭＢＲＯＳＩ．ＮＩ等…首次利用效应细胞蛋白酶受体一ｌ（ｃｅｌｌｐｒｏｔｅａｓｅｌ＇ｅ．－ｃｅｐｔｏｒ—ｌ，ＥＰＲ—１）ｃＤＮＡ在人类基因组库中筛选克隆出Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因。

人Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因位于１７ｑ２５染色体，全长１４７００ｂｐ，由４个外显子和３个内合子组成。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因上游２５６０～２９２０ｂｐ是Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子区，缺少ＴＡＴＡ盒，而含有一个典型的ＣｐＧ岛，在读码框上游大约２００ｎｔ舍丰富的ＧＣ区，启动子区含２个ＡＰ２位点，３个ＮＦ一（Ｂ位点和１个ｓｐｌ住点，该区还有３个细胞周期依赖性元件（ｃｅｌｌ—ｃｙ．ｃｌｅｄｅｐｅｎｄｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔ。

ＣＤＥ）。

１个细胞周期调控基因同源区（ｃｅｌｌｅｙｃｌｅｇｅｎｅｓｈｏｍｏｌｏｇｙｒｅｇｉｏｎ，ＣＨＲ）。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因编码产生一个由１４２个氨基酸组成的相对分子量为１６．５ｋＤ的蛋白，它以同源二聚体形式存在。

它是凋亡抑帝ｌ因子家族中分子量最小的成员，仅有一个Ｎ端的ＢＩＢ结构域和一个长的Ｃ端ｑ螺旋结构，其ＢＩＢ结构被认为在Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的抗凋亡功能中起重要作用，Ｃ端的卷曲结构可能和结合微管结构有关ｔ２１。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ分子包括３个互相分离的不同化学特性的表位，分别为ＢＩＢ结构中的酸性和碱性区域，ｄ螺旋结构表面的高疏水性区域，这种结构域符合蛋白间相互作用的需要【３１。

１．２ｐ５３的分子结构ｐ５３基因位于１７号染色体短臂１７ｑ１３．１，其ＤＮＡ全长１６～２０Ｋｂ，由１１个外显子和１０个内含子组成，外显子２．４、５、７、８编码５个进化高度保守的ｍＲＮＡ结构区，其蛋白质产物定位于细胞核，为一种含３９３个氨基酸的核蛋白，分子量约为５３ｋＤ。

在一级结构顺序分析的基础上，将ｐ５３蛋白分成了３个区：（１）氨基端，为酸性区，有１～８０位氨基酸残基，具高活性，易形成ａ螺旋结构，能与腺病毒ＥｌＢ蛋白、ＭＤＭ２蛋白、转录因子，ｒＢＰ结合；（２）富舍脯氨酸区域；（３）羧基端为碱性区，有３１９～３９３位氨基酸残基，为高活性的关键区域，易形成（Ｉｔ螺旋和转角结构，具有调节ＤＮＡ连接功能和寡聚体的作用。

正常的ｐ５３蛋白在细胞中易水解，半衰期为２０ｍｉｎ左右，而突变型ｐ５３蛋白构型发生改变，稳定性增加，导致半衰期的延长为２～１２ｈ，用免疫组织化学方法即可检测到，并且ｐ５３蛋白的异常表达与ｐ５３基因突变具有很好的相关性。

△通信作者。

Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｉｋ２００６＠１６３．ｃｏｍ２Ｓｕｒｖｉｖｉｎ与ｐ５３相互作用信号通路研究发现，在许多肿瘤中都存在Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因的过度表达和野生型ｐ５３基因的突变或缺失，因此，Ｓｕｒｖｉｖｉｎ与ｐ５３在肿瘤的发生发展过程中起着重要作用。

两者之间的关系密切，他们不仅通过直接信号通路，还通过ｐ２ｌ—Ｉｔｂ—Ｅ２Ｆ信号通路等相互作用，具体如下。

２．１Ｓｕｒｖｉｖｉｎ—ｐ５３信号通路ｐ５３诱导凋亡是对抗Ｓｕｒｖｉｖｉｎ蛋白抗凋亡的活性”Ｊ。

因此Ｓｎｒｖｉｖｉｎ基因是一个被野生型ｐ５３基因抑常】的基因，染色质免疫沉淀反应表明ｐ５３结合到Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因的启动子上，免疫结合实验表明这个结合住点与Ｅ２Ｆ转录因子的结合位点相重叠，并且与经典的ｐ５３反式激活元件稍微不同”Ｊ，并且ｐ５３结合Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的启动予是序列特异性的和有功能的，把ｐ５３与Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因的启动子结合能增加突变的ｐ５３基因上游启动子的活性。

通过对黑色素细胞ｓｉＲＮＡ介导的ｐ５３基因沉默没有影响到Ｒｂ的活性，这表明ｐ５３对Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的发挥作用是直接的№Ｊ。

有研究表明¨“１，野生型ｐ５３在体内可与Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子结合，从而抑制Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因的转录和蛋白的表达。

过度表达的外源性Ｓｕｒｖｉｖｉｎ蛋白，可以明显抑制野生型ｐ５３诱导的细胞凋亡，而野生型ｐ５３相反也可以有效抑制Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因启动子的活性，在分子水平上提示了野生型ｐ５３对Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因转录的调节。

由此推测，由于ｐ５３基因的突变，丧失了时Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因转录的抑制作用，从而可以促进Ｓｕｖｉｖｉｎ基因的异常表达。

ＶＩＢＧＲＡＮ等【９１在人类乳腺癌的研究中发现Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的表达依赖ｐ５３的状况。

由突变型ｐ５３诱导的Ｓｕｒｖｉｖｉｎ表达上调可提高乳腺癌细胞在体内的生存并且桔抗治疗。

野生型ｐ５３在ｍＲＮＡ和蛋白水平抑制ＳｕｒｖｉｖｉｎＬ１０］，机制可能为（１）在Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子上有ｐ５３结合位点，这个位点与Ｅ２Ｆ转录因子结合住点有部分重复，它提示我们ｐ５３对Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的抑制作用可能有部分是通过干扰Ｅ２Ｆ介导的反式激活Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子而实现的，但它与ｐ５３反式激活元件有细微的不同，并且ｐ５３结合Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子是序列特异性的。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子荧光素酶报告基因分析显示，Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子上ｐ５３结合位点明显位于２３０ｂｐ核心启动子区域；（２）转录激活因子Ｆ＿，２Ｆ也可结合到Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子上，而ｐ５３对Ｆ２Ｆ具有亲和性，因此，ｐ５３和Ｅ２Ｆ也可能形成复合物来抑制Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因的表达；（３）ｐ５３与阻遏蛋白ＳｉＩｌ３及脱乙酰组蛋白（ＨＤＡＣ）形成ｐ５３一Ｓｉｎ３一ＨＤＡＣ复合物，结合到Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子上，修改其染色体构型，导致转录因子Ｆ＿，２Ｆ转变为Ｅ２Ｆ—Ｒｂ复合物，从而抑制Ｓｕｒｖｉｖｉｎ异常表达【ｌ“。

ｐ５３与Ｓｕｒｖｉｖｉｎ启动子结合的这种差异性可能是ｐ５３基因的突变引起上游或下游存在各种各样的缺陷，这种缺陷使ｐ５３基因的功能折中甚至使ｐ５３突变的缺失。

２．２ｐ２１一助一Ｅ２Ｆ信号通路细胞周期有３个调控点，分万方数据广东医学２０１０年２月第３ｌ卷第３期ＧｕａｎｇｄｏｎｇＭｅｄｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌＦｅｂ．２０１０，Ｖ０１．３１，Ｎｏ．３别调控ＧＯ／Ｇ１、ＧＩ／Ｓ、Ｇ２／Ｍ。

Ｇ１期检查点，决定ＧＩ／Ｓ期转换，阻止受损ＤＮＡ进行复制；Ｇ２期检查点，决定Ｇ２／Ｍ期转换，阻止损伤的或不完全复制的ＤＮＡ进入有丝分裂。

Ｓｕｒ－ｖｉｖｉｎ在细胞Ｇ２／Ｍ集中表达，是细胞周期Ｇ２／Ｍ期的调节基因。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ端住启动子含有细胞周期依赖素（ＣＤＥ）和细胞周期同源区域（ＣＨＲ），这些区域与典型的Ｇ２／Ｍ期特征有通过阻断Ｇｌ期调节蛋白，进而抑制基本启动子而保持细胞周期连续性的作用。

ｐ５３主要通过阻滞Ｇｌ期和Ｇ２期采发挥作用。

ｐ５３通过调节其下游效应基因，如周期蛋白依赖性激酶相互作用蛋白一ｌ基因（ＣＤＫ—ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｐｒｏｔｅｎｌ，ＣＩＰＩ），野生型ｐ５３激活片段ｌ基因（Ｗｉｌｄ—ｔｙｐｅｐ５３一ａｃｔｉｖａｔｅｄｆｒａｇ－ｍｅｎｔ１．ＷＡＦｌ）以及生长阻滞和ＤＮＡ诱导损伤基因４５（ｇｒｏｗｔｈａｒｅｓｔａｎｄＤＮＡｄａｍａｇｅ—ｉｎｄｕｅ—ｔｉｏｎｇｅｎｅ４５．ＧＡＤＤ４５）等在ＤＮＡ损伤所致的Ｇ１／Ｓ停顿中起重要作用。

在ｐ５３调控的Ｇ２进入Ｍ期转换机制中，ｐ５３对细胞分裂周期基因２（ｃｅｌｌｄｉｖｉｓｉｏｎｃｙｃｌｅ，ｅｄｅ２）和细胞周期蛋白Ｂｌ（ｅｙｅ—ｌｉｎＢ１）的抑制使Ｇ２期发生阻滞。

另外，ｐ５３还可通过转录激活Ｂ９９基因¨引的表达引起Ｇ２期阻滞。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ蛋白是迄今发现的最强的凋亡抑制因子，通过与周期素依赖蛋白激酶一４（ｃｙｃｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｋｉｎａｓｅ４，ＣＤＫ４）形成Ｓｕｒｖｉｖｉｎ／ＣＤＫ４复合体，导致ｐ２１从ｐ２Ｉ／ＣＤＫ４复合体中释放出来并作用于线粒体上的ｐｒｏｃａｓｐａｓｅ一３，形成ｐｒｏｃａｓｐａｓｅ一３／ｐ２１复合物，抑制ｐｒｏｃａｓｐａｓｅ一３激活成活化的ｃａｓｐａｓｅ一３，从而阻止ｃａｓｐａｓｅ一３依赖的细胞凋亡途径；同时，ｐ２ｌ的解离使ＣＤＫ４活化，ＣＤＫ４可使Ｒｂ蛋白等抑癌物质磷酸化。

正常的Ｒｂ蛋白能和Ｅ２Ｆ结合形成复合物，使Ｅ２Ｆ丧失与ＤＮＡ的亲合性。

使Ｅ２Ｆ不能发挥转录功能，而磷酸化的ｌｉｂ蛋白则失去了此功能。

使细胞通过凋亡检查点进入Ｓ期。

继而带有ＤＮＡ损伤的细胞可以继续分裂，促进ＤＮＡ突变的积累嵋’１“。

同时ｐ２ｌ是ｐ５３下游的靶分子，ｐ２ｌ启动子有ｐ５３结合位点，ｐ２ｌ基因（ＷＡＦｌ／ＣＩＰｌ）转录被野生型ｐ５３活化，ｐ２ｌ是ｐ５３介导细胞周期停止所必需的。

ｐ５３蛋白可促进ｐ２１蛋白转录，ｐ２ｌ蛋白与线粒体Ｃａｓｐａｓｅ一３结合，抑制Ｃａｓｐａｓｅ活性，阻止细胞进入Ｓ期。

当ｐ５３基因突变时失去对ｐ２ｌ的调控使Ｓｕｒｖｉｖｉｎ蛋白更容易发挥这种作用。

因此ｐ５３的抑制作用涉及ｐ２ｌ／ｅｉｐｌ的级联反应，它抑制细胞周期依赖性激酶ｅｄｅ２，阻断Ｒｂ蛋白磷酸化，ｐＢＲ能同Ｅ２Ｆ家族转录因子形成复合物以抑制Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的表达¨“。

２．３ｐ５３一Ｍｄｍ２信号途径鼠双小蛋白２（Ｍｄｍ２）作为胱天蛋白酶（ｅ：ｔｌｓｐ鹊ｅ）的一个底物，同时Ｍｄｍ２是ｐ５３的转录靶基因，可在野生型ｐ５３基因的诱导下转录增强，细胞中Ｍｄｍ２蛋白水平增高，转而与ｐ５３结合，将ｐ５３从细胞核内转运到细胞浆中，诱导ｐ５３降解，或封闭ｐ５３转录活性，抑制ｐ５３诱导细胞周期停滞和细胞凋亡的功能，导致基因的不稳定及细胞增生，表现出癌基因蛋白作用，参与肿瘤形成¨引。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ通过抑制Ｃａｓｐａｓｅ对Ｍｄｍ２的剪切，减少其降解，以增加Ｍｄｍ２降解ｐ５３的机会，进而拮抗ｐ５３依赖的凋亡途径¨…。

ＷＡＮＧ等＂１用阿霉素处理ＢａＦ３和ＭＣＦ７细胞发现，Ｓｕｒｖｉｖｉｎ可以通过抑制胱天蛋白酶一３的活性。

在转录后水平使Ｍｄｍ２表达增高，从而使ｐ５３蛋白水平下降。

２．４ＣＤＣ２／ＣｙｃｌｉｎＢ１信号通路周期蛋白依赖性激酶ｌ・３９３・（ＣＤＣ２、ＣＤＫ２、ｃｙｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ—ｋｉｎａｓｅ）和Ｂ型细胞周期蛋白（ＣｙｅｌｉｎＢ１）的结合是细胞Ｍ期启动和进行的越要条件。

Ｓｕｒｖｉｖｉｎ的结构中含有一个ｃｄｅ２／ｃｙｃｌｉｎＢ１特异性的磷酸化位点，它位于Ｓｕｒｖｉｖｉｎ１＇ｌｌｒ３４，这个位点对于Ｓｕｒｖｉｖｉｎ与多聚微管／有丝分裂纺锤体的相关性，以及在有丝分裂期Ｓｕｒｖｉｖｉｎ抑制ｅａｓｐａｓｅ一９的活性是必需的。