3 癌基因与抑癌基因

多能性(pluripotency) 多能性(pluripotency)
能够分化为体内大多数细胞类型的能力. 能够分化为体内大多数细胞类型的能力.
胚胎干细胞(embryonic 胚胎干细胞(embryonic stem cell)
最早期的未分化细胞 具有全能性 当受精卵分裂发育成囊胚时, 当受精卵分裂发育成囊胚时,将内细胞团分离 并进行培养,在一定条件下, 并进行培养,在一定条件下,这些细胞既可在体 无限期”地增殖传代, 外”无限期”地增殖传代,同时还保持其全能 性.
有些生长因子具有双重调节作用或负调节作用. 有些生长因子具有双重调节作用或负调节作用.
生物学效应
取决于细胞内的信号通路
受体
一种细胞可受不同生长因子调节
如成纤维细胞
EGF 胰岛素样生长因子(IGF) 胰岛素样生长因子(IGF) FGF(成纤维细胞生长因子 成纤维细胞生长因子) FGF(成纤维细胞生长因子) 不受HGF(肝细胞生长因子) HGF(肝细胞生长因子 不受HGF(肝细胞生长因子)调节
一种细胞因子可作用于不同细胞
如内皮素
作用于内皮细胞 脑,垂体的神经内分泌也有作用
同一生长因子对不同细胞的作用不同
如HGF
促进正常肝细胞生长,抑制肝癌细胞增殖. 促进正常肝细胞生长,抑制肝癌细胞增殖.
主要的肽类生长因子家族
神经生长因子家族(NGF) 神经生长因子家族(NGF) 表皮生长因子家族(EFG) 表皮生长因子家族(EFG) 转化生长因子β家族(TGFβ) 转化生长因子β家族(TGFβ) 胰岛素样生长因子家族(IGF) 胰岛素样生长因子家族(IGF) 抑素
时相转换关卡 三个关键转折点(checkoit) (checkoit)决定细胞周期 三个关键转折点(checkoit)决定细胞周期 的单向性 G1G1-S关卡
在酵母中称为起点(start poit) 在酵母中称为起点(start 在哺乳动物中称为限制点(restricion point) 在哺乳动物中称为限制点(restricion
与肿瘤发生的关系有两种
肿瘤特异的,如乳腺癌-BRCA1/BRCA,视网膜母细 肿瘤特异的,如乳腺癌-BRCA1/BRCA,视网膜母细 胞瘤-----RB 胞瘤---RB 非特异的, p53,在所有肿瘤中占 在所有肿瘤中占50%. 非特异的,如p53,在所有肿瘤中占50%.
生长因子的细胞来源及作用方式
来源
多种不同组织和细胞, 多种不同组织和细胞,有各自的靶细胞 作用方式 自分泌-----作用于自身 自分泌---作用于自身 旁分泌-----作用于邻近细胞 旁分泌---作用于邻近细胞
生长因子的生物学效应
促进细胞生长,分化,促进个体发育. 促进细胞生长,分化,促进个体发育.
DNA重排 DNA重排
同一染色体上基因的重新排列和组合. 同一染色体上基因的重新排列和组合.
染色体易位
不同染色体断裂后重新连接,并产生癌基因活化. 不同染色体断裂后重新连接,并产生癌基因活化.
病毒基因启动子及增强子插入
病毒感染,特别是逆转录病毒. 病毒感染,特别是逆转录病毒.
抑癌基因
指一类编码产物能抑制细胞增殖和抑制肿 瘤发生的基因. 瘤发生的基因. 当抑癌基因失活时可导致肿瘤发生. 当抑癌基因失活时可导致肿瘤发生.
原癌基因的产物
生长因子类( ---PDGF,) 生长因子类(sis---PDGF,) 生长因子受体类(EGF受体) (EGF受体 生长因子受体类(EGF受体) 非受体酪氨酸蛋白激酶类( 家族) 非受体酪氨酸蛋白激酶类(src家族) 蛋白类( 家族---MAPK途径成员 ---MAPK途径成员) G蛋白类(ras家族---MAPK途径成员) 核内转录因子类( 核内转录因子类(myc,fos等) 癌基因的功能:使细胞永生化和转化. 癌基因的功能:使细胞永生化和转化.
癌基因与抑癌基因
恶性肿瘤, cancer 恶性肿瘤,癌 肿瘤, tumor 肿瘤,包括良性和恶性 carcinoma 癌,上皮来源 肉瘤, carcoma 肉瘤,间皮来源
一癌基因
指与癌的生成有关的基因,癌基因过分活 指与癌的生成有关的基因 癌基因过分活 跃可造成细胞的癌变.癌基因一般以显性 跃可造成细胞的癌变 癌基因一般以显性 方式起作用. 方式起作用
癌基因与抑癌基因
李信民 5372009443@sina.com 遗传学与分子生物学系
相关内容见
8年制教材 第十章 第十七章
第一节细胞增殖的分子机制
生长
生物体的生长的含义
细胞数目增多 (cell proliferqtion) 细胞体积增大 (cell enlargement) 细胞外基质的合成 (cell accretion)
不对称分裂
指细胞在分裂过程中, 指细胞在分裂过程中,子细胞有差异的继承亲代 细胞的物质和特性, 细胞的物质和特性,一个细胞保持亲代细胞的特 另一个细胞被定向分化的现象. 征,另一个细胞被定向分化的现象.
对称分裂
指子细胞平等继承亲代细胞的物质和特征, 指子细胞平等继承亲代细胞的物质和特征,在条 件合适的情况下进行快速的无限扩增. 件合适的情况下进行快速的无限扩增.
细胞周期蛋白的降解
经泛素化途径 泛素 ubiquitin 76aa 8.5K 高度保守 泛素化步骤
泛素激活酶E1利用ATP,与泛素结合→ 泛素激活酶E1利用ATP,与泛素结合→泛素活化 E1利用ATP,与泛素结合 泛素从E1转换到泛素结合酶E2 E1转换到泛素结合酶 泛素从E1转换到泛素结合酶E2 E3识别 识别cyclin ,E2将泛素转给cyclin使之泛素化 将泛素转给cyclin E3识别cyclin ,E2将泛素转给cyclin使之泛素化 被泛素化的蛋白质在26S 26S的蛋白酶体复合物中降 被泛素化的蛋白质在26S的蛋白酶体复合物中降 解
白细胞介素类细胞因子
生长源自文库子与疾病
细胞异常增生性疾病
肿瘤 炎症 心血管疾病
生长因子在疾病治疗中的应用
(1)直接利用生长因子促进细胞增殖与分 (1)直接利用生长因子促进细胞增殖与分 化
用于外周神经损伤,视神经损伤, NGF 用于外周神经损伤,视神经损伤,脑缺血疾 末梢神经炎, 病,末梢神经炎,脑功能发育不全等 EGF,PDGF,TGFβ,bFGF等可用于创伤 烧伤, 等可用于创伤, EGF,PDGF,TGFβ,bFGF等可用于创伤,烧伤,溃 疡 VEGF促进血管形成而用于心脑血管疾病治疗 VEGF促进血管形成而用于心脑血管疾病治疗
细胞生活必需的基因 编码生长因子及其受体,信号转导分子 信号转导分子.转录因 编码生长因子及其受体 信号转导分子 转录因 子,cyclin 及CDK等. 等 是病毒癌基因的来源. 是病毒癌基因的来源
细胞癌基因和癌基因
细胞癌基因都是细胞内固有的基因,正常 细胞癌基因都是细胞内固有的基因 正常 情况下参与细胞增殖和分化的调控. 情况下参与细胞增殖和分化的调控 当细胞癌基因的结构和功能发生变异并能 使细胞发生恶性转化作用时,它们被称为 使细胞发生恶性转化作用时 它们被称为 癌基因. 癌基因
再生医学--再生医学--- regenerative medicine
再生医学是一门通过研究机体正常组织特征 与功能,损伤修复与再生机制, 与功能,损伤修复与再生机制,进而寻找有效 的生物治疗方法,促进机体自我修复与再生, 的生物治疗方法,促进机体自我修复与再生, 或构建新的组织与器官, 或构建新的组织与器官,以改善或恢复损伤 组织和器官功能的科学. 组织和器官功能的科学.
细胞癌基因 原癌基因 病毒癌基因
病毒癌基因
Viral-oncogene(v-癌基因 癌基因) 癌基因
指由病毒携带并传播的,可以引起宿主正常细 指由病毒携带并传播的 可以引起宿主正常细 胞发生恶性转化的基因. 胞发生恶性转化的基因
细胞癌基因
Cellular oncogene(c-onc)
指正常的宿主细胞中与病毒癌基因同源的基因, 指正常的宿主细胞中与病毒癌基因同源的基因 又称原癌基因. 又称原癌基因 作用: 作用
全能性及多能性的维持
外部信号: 外部信号:包括各种细胞因子 内部决定因素: 内部决定因素:包括各种转录因子
成体细胞的横向分化
横向分化(transdifferentiation) 横向分化(transdifferentiation)
又称团分化. 又称团分化.通常指一种已经分化的细胞类型 不可逆地转化为另外一种正常分化的细胞类型. 不可逆地转化为另外一种正常分化的细胞类型. 转分化前后的细胞在形态上和分子水平上都有 明确的特征以示区别. 明确的特征以示区别. 转分化拌有不同基因的关闭或启动. 转分化拌有不同基因的关闭或启动.也就是基 因组活动的重新编程(reprogramming). 因组活动的重新编程(reprogramming).
生长因子受体
(1)蛋白酪氨酸激酶受体 (1)蛋白酪氨酸激酶受体
EGF受体 EGF受体 FGF受体 FGF受体 PDF受体 PDF受体 HGF受体 HGF受体 VEFG受体 VEFG受体 胰岛素受体
(2)丝 (2)丝/苏氨酸蛋白激酶受体
TGFβⅠ,Ⅱ型受体 TGFβⅠ,Ⅱ型受体 骨形成蛋白受体
(3)与蛋白酪氨酸激酶(JAK)偶联的受体 (3)与蛋白酪氨酸激酶(JAK)偶联的受体 与蛋白酪氨酸激酶(JAK)
细胞生长的三种方式
细胞周期(以真核细胞为例) 细胞周期(以真核细胞为例)
细胞周期时相(metaphase) 细胞周期时相(metaphase)
间期(interphase) 间期(interphase)
G1 S G2
分裂期
细胞周期示意图
细胞周期蛋白
功能: 功能:参与细胞周期调节 调节亚单位(细胞周期蛋白 cyclins) 调节亚单位( 蛋白激酶 催化亚单位( 催化亚单位(细胞周期依赖性激酶 cyclin dependent kinase)
(2)在肿瘤诊断及治疗中的应用 (2)在肿瘤诊断及治疗中的应用 HGF 抑制肝癌细胞生长 NGF 抑制神经源性肿瘤细胞生长 IGF2 用于肝癌检测指标
第二节 胚胎干细胞的全能性
全能性(totipitency) 全能性(totipitency)
能够分化形成生物个体内全部不同类型细胞的 能力.受精卵及早期的胚胎细胞都具有全能性. 能力.受精卵及早期的胚胎细胞都具有全能性.
G2G2-M期关卡
决定有丝分裂的开始
生长因子的调节细胞生长与分化的作用
具有调节细胞生长和分化作用的信号分子, 具有调节细胞生长和分化作用的信号分子,通 过其特异受体, 过其特异受体,经信号转导最终作用于细胞增 殖相关基因,以影响细胞的生长与分化. 殖相关基因,以影响细胞的生长与分化. 大多数为多肽类的旁分泌信号分子, 大多数为多肽类的旁分泌信号分子,均具有调 节靶细胞生长分化的作用 NGF---第一个被发现的生长因子(1948) ---第一个被发现的生长因子 NGF---第一个被发现的生长因子(1948) EGF---获诺贝尔生理学和医学奖(1986) ---获诺贝尔生理学和医学奖 EGF---获诺贝尔生理学和医学奖(1986)
成体干细胞(adult 成体干细胞(adult stem cell)
指存在于已经集分化的组织中但自身尚未完全分化, 指存在于已经集分化的组织中但自身尚未完全分化,且 具有自我更新,在特定条件下能够进一步分化的细胞. 具有自我更新,在特定条件下能够进一步分化的细胞. 人体几乎所有组织都存在成体干细胞. 人体几乎所有组织都存在成体干细胞.
诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem 诱导性多能干细胞(induced cell ,ips)
通过表达某些转录因子( Oct3/4,Sox2,c通过表达某些转录因子(如Oct3/4,Sox2,c-myc,klf4) 将已分化的成体细胞(如小鼠的成纤维细胞) 将已分化的成体细胞(如小鼠的成纤维细胞)逆转到细 胞分化前的状态, 胞分化前的状态,从而获得功能上与胚胎干细胞类似的 诱导性多能干细胞. 诱导性多能干细胞.
永生化---不分化 永生化---不分化 --转化---持续增殖,即恶性生长. ---持续增殖 转化---持续增殖,即恶性生长.
细胞癌基因活化机制
点突变
放射线或化学致癌物引起的基因单个碱基改变. 放射线或化学致癌物引起的基因单个碱基改变.
基因扩增
通过增加基因拷贝数,使表达产物增多. 通过增加基因拷贝数,使表达产物增多.