Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Злокачественный рост Инвазия, метастазирование Интенсивное и неограниченное во
Содержание
- 1. Злокачественный рост Инвазия, метастазирование Интенсивное и неограниченное во
- 2. Слайд 2
- 3. Блок дифференцировкикласс 2Стимуляция размножения,подавление апоптоза (класс 1)Мутации
- 4. Ретиноевая кислотаRARa/RXRaG-CSF, IL-6, первичныегранулярные белки и др.
- 5. Cтволовая клеткаВ-клеткаТ-клеткаМоноцитМутации AML1(ОМЛ-М0)Общий миелоидныйпредшественникГранулоцитТромбоцитыЭритроциты Общий лимфоидныйпредшественник
- 6. Мультистадийная схема развития лейкозовT. Shima et al. Experimental Hematology 2014;42:955–965
- 7. Курс «Биология опухолевой клетки»(2019 г.)Лекция 8Опухолевый супрессор р53: как один белок контролирует многие аспекты канцерогенезаН.Л. Лазаревич
- 8. “p53 is a protein of many talents
- 9. Дисфункция р53 (мутации и
- 10. Манипуляции с геном р53 у мышей: Гомозиготный
- 11. Манипуляции с геном р53 у мышей:Гомозиготный нокаут
- 12. 3) У трансгенных животных с дополнительной
- 13. Структурные доменыполноразмерного р53Сиквенс-специфическоесвязывание ДНК4 x PuPuPuCA/TA/TGPyPyPyОлиго-мери-зацияРегу-ляцияТA11-4264-92102-306307-355364-393PAcPPPPPAcPPAc- сайты
- 14. Изоформы р5353 kD45 kD46 kD47 kD41 kD42
- 15. Конформация молекул белка р53 претерпевает значительные изменения
- 16. Конформация и функции р53 регулируются фосфориливанием, ацетилированием, убиквитинированием, сумоилированием, неддилированием, метилированием, окислением и др.
- 17. Конформация и функции р53 регулируются
- 18. б) фосфорилирование Ser33, Thr81, Ser315 вызывает взаимодействие
- 19. Kruse and Gu, 2009, Cell, May 15, v. 137, pp. 609-622
- 20. Kruse and Gu, 2009, Cell, v. 137, pp. 609-622
- 21. p53CBP/p300p53CBP/p300Ac5’-RRRC(A/T)(A/T)GYYY-3’-(0-13 bp)-5’-RRRC(A/T)(A/T)GYYY-3’Ацетилирование гистоновТранс-активацияПовреждение ДНКГипоксияp53Sin3Ap53p53Деацетилирование
- 22. Ser15, Ser20, Ser33, Ser46, Thr81, Ser315p53p53«Латентная»
- 23. р53Некоторые гены-мишени р53 и регулируемые ими биологические
- 24. Функции «латентного» p53:1. Антиоксидантная защита(Sablina et al.,
- 25. Функции «латентного» p53:2. Участие в регуляции морфологии и движения клеток
- 26. Функции «латентного» p53:3. Участие в регуляции дифференцировкиТранс-дифференцировка фибробластов в миофибробластыaSMAконтрольTGFbконтрольTGFbp53BJ/si-p53BJIC-NotchКонтрольsi-p53 + IC-Notch
- 27. Функции «латентного» p53:4. Участие в регуляции плюрипотентности
- 28. Уровень р53 определяет результаты конкуренции гемопоэтических стволовых
- 29. p53«Латентная» формаДетоксикация мутагенных радикалов; репарация
- 30. Повреждения ДНКАктивация онкогенов, вирусная
- 31. Наборы генов, экспрессия которых изменяетсявследствие активации р53,
- 32. Функции активированного (“стрессового») p53:1. Остановка в G1pRbE2FpRbE2FDP1Циклин
- 33. Слайд 33
- 34. Функции активированного (“стрессового») p53:2. Остановка в G2Cdc2Вход
- 35. Функции активированного (“стрессового») p53:3. Остановка в SD
- 36. Функции активированного (“стрессового») p53:4. Индукция апоптозаАпоптозр53Каспазы 3,6,7BaxBcl2PIG3p53AIPPumaPIDDFasKiller/DR5
- 37. Функции p53:5. Регуляция аутофагииGaluzzi et al., Cell
- 38. Green and Kroemer, Nature. 2009;458(7242):1127-1130Функции p53 не ограничиваются регуляцией транскрипции
- 39. Отличия функциональных активностейактивированных (“стрессовых») изоформ p53p53D p53
- 40. При активации полноразмерного р53 судьба клетки (апоптоз
- 41. 2. характера модификаций молекул р53 а) сайтов фосфорилированияПри
- 42. Ser15PPSer20p53Ser15PPSer20p53PПовреждение ДНКp53«Латентный»3-6 час Сильноеповреждение ДНКp21WafAIP1 и др.Остановка в G1АпоптозSer46p53DINP8-12 часAcAc
- 43. Kruse and Gu, 2009, Cell, v. 137,
- 44. 3. Экспрессии ко-факторов транскрипции, избира- тельно
- 45. p53HIF-1VEGFVEGFTsp1Tsp1эндотелиоцитНекоторые р53-зависимые механизмыподавления ангиогенеза Подавление размноженияи/или апоптозфибробласт,эпителиоцитH2O2a(II)Ph
- 46. Активированный р53 препятствует накоплению генетических повреждений в
- 47. Bojesen and Nordestgaard, Cell Cycle, 2008, 7:158-163У
- 48. Инактивация функции 53 Повышение содержания кислородных радикалов
- 49. Нарушенияфункции р53Нормальная клеткаОпухолевая клетка
- 50. Пути инактивации р53 в опухолевых клетках: 1)
- 51. % опухолей3-4 стадий с мутациями
- 52. В отличие от других опухолевых супрессоров, большинство мутаций р53 являются миссенс-мутациями, приводящими к замене аминокислотных остатков
- 53. Распределение мутаций р53 в опухолях человека по
- 54. «Горячие точки» мутаций р53 при разных формах опухолей
- 55. «Мутантный»«Стрессовый»Онкогенные мутации«Латентный»Доступные для антител эпитопыНедоступные/разрушенные эпитопыPAcPНаиболее
- 56. Наиболее характерные для опухолей мутантные р53 инактивируют продукт неизмененного аллеля за счет образования транскрипционно-неактивных тетрамеров
- 57. Мутантный р53 Доминантно-негативный
- 58. Гомологи р53:November 28, 20199793149862448
- 59. Гомологи р53:~25%~65%~35%р53р63, p73TAαTAβTAγDNαDNβDNγ Транс-активацияДНК-связываниеОлигоме- ризацияРНК каждого
- 60. Нокаут у мышей:p53-/-p63-/-p73-/- ~Нормальное развитие, опухоли у
- 61. Экспрессия:Активация:Опухоли:p53p63p73 Клеткивсех тканей Стволовые и недифференци-рованные
- 62. p53p53DNp63/73Конкуренция с р53Секвестрирование p53ТАp73ТАp63p53-респонсивный генp53-респонсивный генp53-респонсивный генDNp63/73
- 63. Kastenhuber and Lowe, 2017. Putting p53 in Context. Cell, 170: 1062-1078
- 64. Курс «Биология опухолевой клетки»(2019 г.)Лекция 9Эндогенные и экзогенные канцерогенные факторыН.Л. Лазаревич
- 65. Скачать презентанцию
Блок дифференцировкикласс 2Стимуляция размножения,подавление апоптоза (класс 1)Мутации FLT3, Мутации RAS, Мутации c-KIT,TEL-PDGFRb, BCR-ABL и др.AML1-ETO, CBFb-SMMHC, RARa-PML, TEL-AML1;Мутации AML1, PU.1, GATA1, C/EBPa и др.Острый лейкоз
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Злокачественный рост
Инвазия,
метастазирование
Интенсивное и
неограниченное во времени деление клеток
Солидные опухоли
(раки, саркомы
и др.)
подавлением нормального кроветворения и возникающей в связи с этим недостаточностью функции костного мозга (гибель больных от инфекций, кровотечений и т.д.)
Слайд 3Блок дифференцировки
класс 2
Стимуляция размножения,
подавление апоптоза (класс 1)
Мутации FLT3,
Мутации RAS,
Мутации c-KIT,
TEL-PDGFRb,
BCR-ABL и др.
AML1-ETO,
CBFb-SMMHC,
RARa-PML,
TEL-AML1;
Мутации AML1, PU.1,
GATA1, C/EBPa и др.
Острый лейкоз
Слайд 4Ретиноевая кислота
RARa/RXRa
G-CSF, IL-6, первичные
гранулярные белки и др.
лактоферрин, желатиназа,
коллагеназа, липокалин и др.
вторичные гранулярные белки
Гранулоцитарная
дифференцировка
RUNX1 (AML1/CBF)
миелопероксидаза,
M-CSFR, GM-SCF,
IL-3, CD36
и др. Ранняя миелоидная
дифференцировка
GM-CSFR, G-CSFR,
CD11b и многие др.
Цитокины
C/EBPe
C/EBPa
PU.1
Ранняя миелоидная дифференцировка и ее нарушение при остром миелобластном лейкозе
Слайд 5Cтволовая
клетка
В-клетка
Т-клетка
Моноцит
Мутации AML1
(ОМЛ-М0)
Общий миелоидный
предшественник
Гранулоцит
Тромбоциты
Эритроциты
Общий
лимфоидный
предшественник
Слайд 6Мультистадийная схема развития лейкозов
T. Shima et al. Experimental Hematology 2014;42:955–965
Слайд 7Курс «Биология опухолевой клетки»
(2019 г.)
Лекция 8
Опухолевый супрессор р53: как один
белок контролирует многие аспекты канцерогенеза
Н.Л. Лазаревич
Слайд 8“p53 is a protein of many talents ...”
K.Vousden, Cell, 2000
В
PubMed число публикаций про p53 на 28.11.2019 - 97931
Слайд 9 Дисфункция р53 (мутации и др. аномалии) –
наиболее универсальное молекулярное изменение
в опухолях человека. Она характерна для
большинства новообразований 50 разных типов. Врожденные мутации р53 в половых клетках
ведут к синдрому Ли-Фраумени – наследственной
предрасположенности к развитию в молодом
возрасте сарком, рака молочной железы, опухолей
мозга, лимфолейкозов, и других новообразований.
Слайд 10Манипуляции с геном р53 у мышей:
Гомозиготный нокаут гена
р53 приводит к развитию новообразований в молодом возрасте у 95-100%
животных
Слайд 11Манипуляции с геном р53 у мышей:
Гомозиготный нокаут гена р53 приводит
к развитию новообразований в молодом возрасте у 95-100% животных;
2)
У животных, экспрессирующих мутантный (m) “гиперактивный” р53, опухоли не возникают, но наблюдается преждевременное старение. p53+/+
P53+/m
20 недель
Выживаемость
Возраст (недели)
Возраст
Слайд 123) У трансгенных животных с дополнительной копией нормального гена
р53 ниже вероятность развития опухолей (спонтанных и индуцированных химическими канцерогенами).
При этом нет преждевременного старенияМанипуляции с геном р53 у мышей:
Мыши без опухолей, %
Время после введения метилхолантрена
(недели)
p53+/+
p53+/+/+
p53+/+
p53+/+/+
Выживаемость в 2 года, %
100
50
0
78%
75%
Слайд 13Структурные домены
полноразмерного р53
Сиквенс-специфическое
связывание ДНК
4 x PuPuPuCA/TA/TGPyPyPy
Олиго-
мери-
зация
Регу-
ляция
ТA1
1-42
64-92
102-306
307-355
364-393
P
Ac
P
P
P
P
P
Ac
P
P
Ac
- сайты фосфорилирования;
- сайты ацетилирования
NLS
ТA2
Транс-
активация
P
P
– пролин-богатый домен (взаимодействие с другими белками)
43-63
Слайд 14Изоформы р53
53 kD
45 kD
46 kD
47 kD
41 kD
42 kD
35 kD
25 kD
26
kD
(специфична для грызунов)
p53
p53b
p53g
D40 p53(p47)
D40 p53b
D40 p53g
D133 p53
D133 p53b
D133 p53g
D p53
p53as
полноразмерный
альтернативный сплайсинг (интрон 9)
альтернативный сплайсинг (интрон 9)
альт. сплайсинг (интрон 2) / альт. инициация трансляции (экзон 4)
альт. сплайсинг (интроны 2,9) / альт. инициация трансляции (экзон 4)
альт. сплайсинг (интроны 2,9) / альт. инициация трансляции (экзон 4)
внутренний промотор (интрон 4)
внутренний промотор (интрон 4) / альт. сплайсинг (интрон 9)
внутренний промотор (интрон 4) / альт. сплайсинг (интрон 9)
альтернативный сплайсинг (экзоны 7- 9)
альтернативный сплайсинг (интрон 10)
Слайд 15Конформация молекул белка р53 претерпевает значительные изменения
В зависимости от
приобретаемой конформации р53 способен:
Повышать транскрипцию определенных генов;
Подавлять
транскрипцию ряда генов;Стимулировать репарацию ДНК;
Подавлять репликацию ДНК вирусов;
Слайд 16Конформация и функции р53 регулируются фосфориливанием, ацетилированием, убиквитинированием, сумоилированием, неддилированием,
метилированием, окислением и др.
Слайд 17 Конформация и функции р53 регулируются фосфо-риливанием, ацетилированием, убиквитинированием,
сумоилированием, неддилированием, метилированием, окислением и др. Вызываемые этими событиями модификации
конформации р53 изменяют его способность связываться с другими белками и ДНК
а) фосфорилирование N-конца (Ser15, Ser20),
дефосфорилирование Thr55,
ацетилирование С-конца (Lys373, Lys382) и/или
метилирование С-конца (Lys372)
увеличивают время жизни/содержание и активность р53
Mdm2
Убиквитинирование
и деградация
Mdm2
Ser20
р53
р53
Lys373
P
P
Ser15
Lys382
Ac
Ac
Mт
Lys372
Thr55
P
Убиквитинирование
и деградация
Слайд 18б) фосфорилирование Ser33, Thr81, Ser315 вызывает взаимодействие с белком Pin1
(пролин-пептидил-цис/транс-изомеразой).
В результате меняется конформация р53 и увеличивается его время
жизни и способность связываться с определенными последовательностями ДНК;P
Слабое
связывание
с ДНК
P
P
P
Сильное
связывание
с ДНК
г) восстановление Сys275 и Cys277, осуществляемое белком Ref1, увеличивает способность р53 репарировать ДНК
в) сумоилирование Lys385 изменяет транскрипционную активность р53
Mdm2
Mdm2
Mdm2
Слайд 21p53
CBP/p300
p53
CBP/p300
Ac
5’-RRRC(A/T)(A/T)GYYY-3’-(0-13 bp)-5’-RRRC(A/T)(A/T)GYYY-3’
Ацетилирование
гистонов
Транс-активация
Повреждение ДНК
Гипоксия
p53
Sin3A
p53
p53
Деацетилирование
гистонов
p53
Sin3A
Транс-репрессия
Трансляция
Время жизни
5’-RRRCGTGYRY-3’-(3 bp)-5’-YRRCATGYYY-3’
5’-YRRCTAGYYY-3’-(3 bp)-5’-YRYCTTGRYY-3’
Зависимость пост-трансляционных модификаций р53 и изменений его
транскрипционной активности от типа стрессаP
Ser15
P
Ser15
Ser15
Ser15
Слайд 22Ser15, Ser20, Ser33,
Ser46, Thr81, Ser315
p53
p53
«Латентная»
форма
Ac
p53
«Репарационная»
форма
Lys373,Lys382
«Cтрессовые»
формы
Сys275,
Сys277
Регуляция экспрессии
генов, контролирующих
антиоксидантную защиту;
движение и адгезию клеток;
подавление репликации вирусных ДНК
Репарация ДНК
Повреждения ДНК,
стрессы
Селен
Изменения экспрессии генов,
индуцирующие:
арест клеточного цикла;
апоптоз
O
O
Сys275,
Сys277
Пост-трансляционные модификации регулируют биологические активности р53
P
P
P
P
Ac
Слайд 23р53
Некоторые гены-мишени р53 и регулируемые ими биологические функции (всего в
геноме человека ~450 сайтов связывания р53)
BAX,
PUMA,
p53AIP1,
PIG3,
Fas/APO1,
Killer/DR5,
APAF1,
Скотин,
PTEN
Сурвивин
BCL2
SESN1,
SESN2
p21WAF1,
14-3-3s,
Reprimo,
BTG2,
B99
PTGF-b,
Cdc2,
Циклин B,
Cdc25A
EKT2
DP1
miR34
SCO2,
PGM
Tsp1,
Tsp2,
SEMA3F,
BAI-1
GD-AIF
a2HP
Маспин
HIF-1,
VEGF
HGF/SF,
HGF1/MSP,
MET(HGF-R),
HB-EGF,
EGF-R,
CD44,
Фибронектин,
SDF-1
Notch1
MCK,
SMA-a,
Nanog
и др.SESN1,
SESN2,
GPX1,
SOD2
p53R2
GADD45,
DDB2,
XPC,
XPE
XPG
DNA pol k
Миграция и
дифференци-
ровка клеток
Детоксикация
радикалов и
репарация ДНК
Апоптоз,
аутофагия
Остановка
клеточного
цикла
Подавление
гликолиза и
ангиогенеза
Mdm2
Wip1
Петли
негативной
авторегуляции
Pirh2,
COP1
Слайд 24Функции «латентного» p53:
1. Антиоксидантная защита
(Sablina et al., Nature Med., 2005)
Инактивация р53 понижает экспрессию генов сестринов и глютатион-пероксидазы и, как
следствие, повышает содержание кислородных радикаловHi95
PA26
GPx
печень тонкий кишечник
Hi95
GPx
PA26
GPx
wt
p53-/-
wt
p53-/-
wt
siRNA
Клетки RKO:
Выключение экспрессии р53 в клетках
человека с помощью РНК-интерференции
0
10
20
30
40
50
60
Спленоциты
Фибробласты
селезенки
p53-/-
0
50
100
150
200
250
RKO
HEF
WI38
BJ
IMR90
Флюоресценция DCF
(уровень ROS)
контроль
sip53
контроль
Фибробласты
легкого
Нокаут гена р53 у мышей
р53
Слайд 26Функции «латентного» p53:
3. Участие в регуляции дифференцировки
Транс-дифференцировка фибробластов в миофибробласты
aSMA
контроль
TGFb
контроль
TGFb
p53
BJ/
si-p53
BJ
IC-Notch
Контроль
si-p53
+ IC-Notch
Слайд 28Уровень р53 определяет результаты конкуренции гемопоэтических стволовых клеток и предшественников
Bondar
and Medzhitov, Cell Stem Cell, 2010, v. 6, p. 309-322
Слайд 29p53
«Латентная»
форма
Детоксикация мутагенных радикалов; репарация ДНК;
регуляция репликации
ДНК и центросом
Регуляция дифференцировки
и миграции
клеток Активация чекпойнтов,
остановка клеточного цикла
Апоптоз,
подавление ангиогенеза
P
p53
Ac
P
«Стрессовые»
формы
Повреждения,
стрессы
ATM/ATR,
CHK1/2 и др.
Слайд 30Повреждения
ДНК
Активация
онкогенов,
вирусная
инфекция
Оксидативный
стресс, гипоксия, NO,
гипо- и гипертермия
Изменения
архитектуры
клетки
p53
Слайд 31Наборы генов, экспрессия которых изменяется
вследствие активации р53, зависят от типа
стресса
(Microarray analysis, HCT116 p53+/+ vs. HCT116 p53-/-)
Слайд 32Функции активированного (“стрессового») p53:
1. Остановка в G1
pRb
E2F
pRb
E2F
DP1
Циклин Е/Cdk2
P
P
DP1
Вход в S
фазу
Активированный
р53
p21Waf1/Cip1
Циклин D/Cdk4
Myc
P
Слайд 34Функции активированного (“стрессового») p53:
2. Остановка в G2
Cdc2
Вход в митоз
Активированный
р53
p21Waf1
14-3-3s
Cdс2
Циклин B
14-3-3s
Цитоплазма
Gadd45
Gadd45
Cdc2
Cdc2
Циклин B
Циклин B
Слайд 35Функции активированного (“стрессового») p53:
3. Остановка в S
D p53
альтернативный сплайсинг
(экзоны 7- 9)
p53
Циклин A/Cdk2
Активированный
D р53 (P-Ser15 и др.)
p21Waf1/Cip1
Продвижение по
S фазеВремя после повреждения ДНК в G1 S
(часы)
Повреждение ДНК в S
0
20
4
8
12
16
р53
p21Waf1/Cip1
p21Waf1/Cip1
D р53
p53 активен в S, но не в других фазах цикла
p53 не активирует апоптоз
Слайд 36Функции активированного (“стрессового») p53:
4. Индукция апоптоза
Апоптоз
р53
Каспазы 3,6,7
Bax
Bcl2
PIG3
p53AIP
Puma
PIDD
Fas
Killer/DR5
Увеличение
проницаемости
митохондриальной
мембраны
Каспаза 9
Каспаза 8(10)
Apaf1
Сурвивин (IAP)
Слайд 37Функции p53:
5. Регуляция аутофагии
Galuzzi et al., Cell Cycle, 2010, 9:2,
250-255
Сells with low autophagic rates show a p53-dependent increase in
autophagy in response to starvation, whereas cells with high autophagic rate show a p53-dependent decrease in autophagy in response to the same conditions — the end result in both cases is the promotion of cell survival Scherz-Shouval et al., 2010, Proc Natl Acad Sci USA 107:18511–18516;
Maddoxs and Vousden, 2011, J Mol Med, 89:237–245.
Слайд 38Green and Kroemer, Nature. 2009;458(7242):1127-1130
Функции p53 не ограничиваются регуляцией транскрипции
Слайд 39Отличия функциональных активностей
активированных (“стрессовых») изоформ p53
p53
D p53
альтернативный сплайсинг (экзоны
7- 9)
D p53 - активирует p21Waf1/Cip1, 14-3-3s, но не MDM2,
BAX, PIG3активирует p21Waf1/Cip1; сильнее чем р53 активирует BAX,
очень слабо активирует MDM2
D133 p53
внутренний промотор (интрон 4)
D133 p53
ингибирует активацию р53-респонсивных генов
(доминантно-негативный эффект)
p53b
альтернативный сплайсинг (интрон 9)
p53b
Слайд 40При активации полноразмерного р53 судьба клетки (апоптоз или остановка цикла)
зависит от:
Не все р53-респонсивные элементы имеют одинаковую аффинность к
р53. p21WAF1 и Gadd45 активируются при значительно меньшем уровне р53. Поэтому, мало р53 - остановка цикла; много – апоптозОстановка делений
Апоптоз
1. Количественного уровня р53
Слайд 412. характера модификаций молекул р53
а) сайтов фосфорилирования
При активации р53 судьба
клетки (апоптоз или остановка цикла) зависит от:
Ser15
P
P
Ser20
Ser46
p53
WAF1
Ser15
P
P
Ser20
Ser46
p53
WAF1
AIP1
P
Остановка
в G1Апоптоз
Ac
Ac
Слайд 42Ser15
P
P
Ser20
p53
Ser15
P
P
Ser20
p53
P
Повреждение ДНК
p53
«Латентный»
3-6 час
Сильное
повреждение ДНК
p21Waf
AIP1 и др.
Остановка
в G1
Апоптоз
Ser46
p53DINP
8-12 час
Ac
Ac
Слайд 43Kruse and Gu, 2009, Cell, v. 137, pp. 609-622
2. характера
модификаций молекул р53
б) уровня и специфики ацетилирования
При активации р53 судьба
клетки зависит от: 
Слайд 443. Экспрессии ко-факторов транскрипции, избира-
тельно усиливающих ту или
иную функцию р53
При активации р53 судьба клетки (апоптоз или
остановка цикла) зависит от: При связывании р53 с ASPP (TP53BP) -1 и -2 повышается его аффинность к респонсивным элементам, содержащимся
в проапоптозных генах
Остановка делений
Апоптоз
ASPP
При связывании с Hzf (ZNF385), наоборот, уменьшается аффинность к респонсивным элементам, содержащимся в проапоптозных генах, и увеличивается способность активи-ровать гены, продукты которых останавливают клеточный цикл
Слайд 45p53
HIF-1
VEGF
VEGF
Tsp1
Tsp1
эндотелиоцит
Некоторые р53-зависимые механизмы
подавления ангиогенеза
Подавление размножения
и/или апоптоз
фибробласт,
эпителиоцит
H2O2
a(II)Ph
Слайд 46Активированный р53 препятствует накоплению
генетических повреждений в эмбриональных
стволовых клетках путем
репрессии гена Nanog
Nanog необходим для самоподдержания ES-клеток,
при его репрессии
– дифференцировка.P
P
Ser315
p53
Ac
P
P
P
Ser315
p53
Ac
P
Sin3A
Nanog
Репрессия
Дифференцировка
ES-клеток
Повреждение ДНК
Слайд 47Bojesen and Nordestgaard, Cell Cycle, 2008, 7:158-163
У людей c аллелем
р53 Pro72, менее способным индуцировать апоптоз, продолжительность жизни больше на
~3 года(данные получены на датской популяции, n=9912)
У мышей, экспрессирующих мутантный (m) “гиперактивный” р53,
опухоли не возникают, но наблюдается преждевременное старение
Слайд 48Инактивация функции 53
Повышение содержания кислородных радикалов
Ослабление G1- и
G2-чекпойнтов
Подавление индукции апоптоза
Ослабление репарации ДНК
Стимуляция ангиогенеза и
васкулогенной мимикрииГликолитический тип дыхания
Повышение активности теломеразы
Увеличение экспрессии маркеров плюрипотентности
Мутагенез
Нечувствительность к рост-супрессирующим сигналам
Увеличение пролиферативного потенциала (“иммортализация”)
Увеличение доли клеток со свойствами ОСК
Слайд 49 Нарушения
функции р53
Нормальная
клетка
Опухолевая
клетка
Резкое увеличение вероятности
возникновения
новообразования
(синдром Ли-Фраумени и др.)
Прогрессия новообразования
(увеличение агрессивности,
устойчивость к химиотерапии)
Слайд 50Пути инактивации р53 в опухолевых клетках:
1) Мутации гена р53
- 30-60% опухолей разной локализации.
2) Амплификация и гиперэкспрессия онкогена Mdm2
- 15-25% остеосарком и фибросарком.
3) Экспрессия онкобелка Е6
- HPV-позитивные раки шейки матки.
4) Нарушения транспорта р53 в ядро
- большая часть нейробластом и 10-15% раков молочной железы (взаимодейсвтие с эстрогеновыми рецепторами).
5) NF-kB-зависимое подавление функциональной активности р53
- подавляющее большинство раков почки
Слайд 51% опухолей
3-4 стадий с
мутациями
р53
250
200 150 100 50
50 100 150 200 250Число случаев (х1000) с мутациями р53
Развивающиеся страны Развитые страны
Рак легкого
Рак толстой кишки
Рак молочной железы
Мутации р53 - наиболее универсальное
молекулярное изменение в опухолях человека
Рак желудка
70%
65%
45%
61%
30%
Рак мочевого пузыря
Слайд 52В отличие от других опухолевых супрессоров, большинство мутаций р53 являются
миссенс-мутациями, приводящими к
замене аминокислотных остатков
Слайд 53Распределение мутаций р53 в опухолях человека по кодонам
(все типы новообразований)
Миссенс-мутации
Число
случаев
Другие мутации
400
350
300
250
200
150
100
50
50
273
248
175
кодоны р53
281
Олигомеризация,
регуляция
связывания ДНК
100
200 300 394Транс-активация,
регуляция
стабильности
Связывание специфических
последовательностей ДНК
Слайд 55«Мутантный»
«Стрессовый»
Онкогенные
мутации
«Латентный»
Доступные для антител эпитопы
Недоступные/разрушенные эпитопы
P
Ac
P
Наиболее характерные для опухолей
мутации необратимо изменяют конформацию белка, что позволило получить антитела, различающие
нормальные и мутантные формы р53P
Слайд 56Наиболее характерные для опухолей мутантные р53 инактивируют продукт неизмененного аллеля
за счет образования транскрипционно-неактивных тетрамеров
Слайд 57Мутантный
р53
Доминантно-
негативный эффект
Новые активности
Воздействие на
р53-независимые
механизмы регуляции клеточного
цикла, апоптоза и т.д. Инактивация р53-зависимых путей
регуляции антиоксидантной защиты, клеточного цикла, апоптоза и т.д.
Слайд 59Гомологи р53:
~25%
~65%
~35%
р53
р63, p73
TAα
TAβ
TAγ
DNα
DNβ
DNγ
Транс-
активация
ДНК-связывание
Олигоме-
ризация
РНК каждого из генов, р63
и р73, экспрессируется с двух промоторов и подвергается альтернативному сплайсингу.
В результате образуется как минимум 6 изоформ белка р63 и 14 изоформ белка р73, обладающих (ТА) или не обладающих (DN) способностью транс-активировать р53-респонсивные гены и индуцировать остановку клеточного цикла и апоптоз.
Слайд 60Нокаут у мышей:
p53-/-
p63-/-
p73-/-
~Нормальное развитие,
опухоли у 100% мышей
в
возрасте до 1 года:
лимфомы, саркомы и др.
Гибель после
рождения:
отсутствие кожи и др. эпителия
Жизнеспособные мыши с расстройствами зрения, слуха, поведе-ния. Нет вомероназаль-ного органа.
Отсутствие опухолей в возрасте до 2-х лет.
Слайд 61Экспрессия:
Активация:
Опухоли:
p53
p63
p73
Клетки
всех тканей
Стволовые и недифференци-
рованные клетки ряда тканей
(в основном DN формы)
Самые разные
стрессыНекоторые стрессы
Инактивация
Повышение экспрессии
DN форм
Слайд 62p53
p53
DNp63/73
Конкуренция с р53
Секвестрирование p53
ТАp73
ТАp63
p53-респонсивный ген
p53-респонсивный ген
p53-респонсивный ген
DNp63/73
Слайд 64Курс «Биология опухолевой клетки»
(2019 г.)
Лекция 9
Эндогенные и экзогенные канцерогенные факторы
Н.Л.
Лазаревич
