肿瘤界热门信号通路总结

作者:解螺旋.张慧慧

假如你想策划肿瘤领域的某个课题,但又苦于是个“路(信号通路)痴”,分不清方向、摸不清头脑,紧张得不知道去往哪条“路”,那也没关系,人间有真情人间有真爱,面儿今天就来帮你从一个一个去认识。

先不要着急深入,咱先了解个大概,信号通路专栏(每周五发布)会详细介绍,有兴趣的话可以关注。今天我要跟大家聊一聊癌症发生过程中涉及的一些明星信号通路:P53信号通路、NF-κB信号通路和JAK-STAT信号通路。

1.P53信号通路

P53基因在肿瘤届算是“影、视、歌”三栖明星了,看看它涉及的领域:细胞周期、细胞凋亡、DNA修复……,并且还得是那种大腕儿,跟它扯上关系的研究,貌似都会发不错的文章,所以往明星分子上扯关系,也是解决“延毕”的一种方法。

在肿瘤发生的复杂网络中和调控体系中,p53是最主要的因素,P53基因与50%以上的人类恶性肿瘤相关,这也是为什么全世界的分子生物学家不遗余力研究p53,寻找攻克癌症的方法。

P53基因受很所信号分子调控,正常状态下,p53的mRNA水平很高,而且有大量蛋白质合成,但是p53的E3泛素连接酶MDM2会结合p53蛋白促进p53蛋白的泛素化降解,使其维持在较低的水平。MDM2本身也被p53蛋白调控,形成了一个p53-MDM2调控环路。“冤冤相报何时了”,如果细胞处在和平的环境中,它们便如此循环往复的报下去。如果细胞受到异常信号刺激(如DNA 损伤、缺氧、原癌基因激活等),这个局势会被其他的信号分子或者其他的修饰方式破坏,p53会抛下儿女情长,驰骋沙场。

2.NF-κB信号通路

NF-kB具有明显的抑制细胞凋亡的功能,与肿瘤的发生、生长和转移等多个过程密切相关。在人类肿瘤尤其是淋巴系统的恶性肿瘤中,常可发现NF-kB家族基因的突变。通常情况下,细胞之中的NF-κB处于失活的高冷状态,与它的监视者IκB结合形成三聚体。当出现外界刺激时,各种信号通过降解IkBs的方式来活化NF-kB,作为IkBs激酶的IKK能使IkB从p50/p65/IkB异源三聚体中解离出来,经泛素化修饰后通过蛋白酶体降解。于是,受到IkB抑制的NF-kB得以暴露其核定位序列(nuclear localization signals, NLS),迅速从细胞质进入细胞核内,与核内DNA上的特异序列相结合,从而启动或增强相关基因的转录。

3.JAK-STAT信号通路

JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。目前许多研究都集中于免疫反应与免疫调控。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单。

细胞因子与相应的受体结合后受体分子二聚化,与受体偶联的JAK激酶被活化,JAK激活后会募集并激活STAT蛋白,活化的STAT蛋白以二聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合,调控基因的转录。

今天就先说说这三个了,下周二,面儿再来和大家一起探讨探讨另外三个“路”,他将分别是:Wnt信号通路、Ras、PI(3)K和mTOR信号、BMP信号。

参考文献:

【1】Vousden KH, Lu X. Live or let die: the cell’s response to p53. Nature Reviews Cancer. 2002 Aug; 2(8): 594-604.

【2】Karin M. Nuclear factor-KB in cancer development and progression. Nature. 2006 May 25; 441(7092): 431-436

【3】Li WX. Canonical and non-canonical JAK-STAT signaling. Trends Cell Biol. 2008 Nov; 18(11):545-51.

2015-07-30