PROTEINA p53 Supresor tumoral i senzor pentru multiple forme de stres (genotoxic i non-genotoxic) non-genotoxic)
Proteina Proteina p53 este o fosfoprotein nuclear, codificat de gena ce acioneaz acioneaz ca senzor senzor TP53, ce pentru multiple forme form e de stres (genotoxic sau non-genotoxic) i controleaz numeroase procese celulare, cele mai importante fiind apoptoza i derularea ciclului celular. În ultimii ani, au fost identificate i studiate dou proteine omoloage numite p73 i p63 (se consider c îndeplinesc acelai rol în inhibarea dezvoltrii tumorilor).
p53
Gena
TP53 (t umor protein p53 ) face parte din familia genelor umor p
supresoare de tumori. Este localizat pe braul scurt al cromozomului 17, în poziia 17p13 (regiune frecvent deletat în cancere umane). Sindromul Li-Fraumeni ± ± risc crescut de apariie apariie a tumorilor tumorilor..
Organizarea
genei TP53: pb, 11 11 exo exoni ni 20.303 pb,
Organizarea
structural a proteinei p53 pe domenii funcionale
omeniile de activare transcripional: AD1 AD1 (aa 1-42) i AD2 AD2 i (aa 43-92) ich domain): 5 motive D omeniul bogat în Pro PRD (proline-r ich bogate în prolin, ce contribuie la inhibarea creterii celulare (aa 64-92) R egiunea central ³core´ sau domeniul de legare la ADN ADN (aa 101-300) S emnalul de localizare nuclear NLS ± nuclear localisation signal (aa 305-322) D omeniul de oligomerizare Tetra 4D (tetramerizare) (aa 3 26356) egulation D omeniul reglator C-terminal NEG (negative r egulation domain) (aa 362-393) D
The aminoamino-terminus -terminus of p53
1: activation domain 1 AD2: activation domain 2 PRD: proline rich domain NES: nuclear exclusion domain HCD I: Highly Conserved Domain I AD
The carboxy carboxy--terminus -terminus of p53
Tetra (4D): oligomerization domain NEG: negative regulation domain NES: nuclear exclusion domain NLS: nuclear localization domain
Proteina
p53 se fixeaz fixeaz d de e ADN sub form de tetramer
Proteina p53 are o durat de via foarte scurt (timp de înjumtire de 15 minute) i este localizat intranuclear. În celulele normale, proteina p53 se regsete ca structur tetramer i poate exista sub 2 forme: nefosforilat i fosforilat. Situsurile de fosforilare sunt localizate la nivelul capetelor C-terminal i NH2-terminal. Proteina p53 conine un atom de zinc, necesar pentru adoptarea unei conformaii adecvate care s faciliteze fixarea de ADN.
Funciile
p53
Proteina p53 mediaz blocarea derulrii ciclului celular (tranziia celulelor din faza G1 în S sau din faza G2 în faza M) i inducerea apoptozei ca rspuns la lezarea ADN. În celulele normale, blocarea derulrii ciclului celular mediat de p53 previne replicarea ADN cu leziuni, reduce instabilitatea genetic i permite intervenia mecanismelor reparatorii, înaintea de iniierea ciclului celular. Apoptoza indus de p53 este necesar pentru eliminarea celulelor mutante.
Procese
celulare mediate de p53
Timpul Timpul de de via i degradarea p53 sunt mediate de proteina Mdm2 (murine double minute-2).
emnalele Semnalele
de stres stres activeaz activeaz p53 prin intermediul mediatorilor care detecteaz i interpreteaz semnalele. Activitatea p53 este reglat de interaciunea cu proteine ce controleaz stabilitatea acesteia. P53 acioneaz ca un omutator molec ular ular . c omutator
P53 determin activarea transcripional a genelor int. Rspunsul celular la aciunea factorilor de stres const în: -blocarea creterii celulare, - apop apopto toz z - repa repara rare reaa ADN.
R olul olul p53 î n c ontrolul ontrolul proliferrii c elulare elulare ( c controlul derulrii o ntrolul derulrii c i ic c lului lului c elular) elular) Proteina p53 se fixeaz de secvene de ADN i activeaz trancrierea genei reglatoare, waf -1 (wild-type p53-activated actor-1). Proteina codificat f actor-1). de aceast gen, numit p21 (W AF-1 sau CIP-1 ± cdk interacting protein-1) se fixeaz de ciclinele ce acioneaz în G1 i blocheaz activarea complexelor ciclin/cdk, oprind celula în faza G1.
p21
Controlul
derulrii ciclului celular în punctul de restricie dintre G2/M ADD45 (growth arrest and DN A damage inducible gene) G este o gen int a proteinei p53, implicat în suprimarea creterii i stoparea ciclului celular la tranziia dintre faza G 2 i faza M. Transcrierea acestei gene este mediat atât de mecanisme dependente de p53 cât i de mecanime independente de p53. ADD45 G
R olul olul p53 î n c ontrolul ontrolul a po ptozei p53 regleaz difereniat expresia genelor implicate în apoptoz: ± expr expres esia ia gene geneii bax , gen inductoare a apoptozei, este stimulat, l-2, gen antiapoptotic, este inhibat. ± expr expres esia ia gene geneii bc l-2,
p53 determin modificarea raportului normal între l-2 i bax , în favoarea bax , nivelul exprimrii genelor bc l-2 ceea ce amplific semnificativ susceptibilitatea la apoptoz.
Reglarea
activitii proteinei p53
ctivitatea proteinei p53 este dependent de localizarea nuclear. Importul i exportul nuclear al p53 sunt dou mecanisme riguros reglate. Activitatea proteinei p53 se afl sub controlul a 2 mecanisme independente: independente: A
± complex complexare areaa cu diferi diferite te prot protein einee celula celulare re i vira virale le ± modificarea modificarea postpost-trans translaiona laional l (fosforilare, (fosforilare, acetil acetilare) are)..
Complexarea
p53 cu proteine celulare
MDM2 (murine double minute ±
protein ce funcioneaz atât ca inhibitor al activitii transcripionale a p53, cât i ca activator al degradrii acestei proteine supresoare de tumori. Proteina MDM2 acioneaz ca ubiquitin ligaz, determinând ubiquitinarea ubiquitinarea proteinei p53, direcionând-o spre proteasom pentru degradare. 2)
proteasom
odificarea Modificarea
post post--translaional -translaional a p53
omeniile susceptibile de a suferi modificri post-translaionale post-transla ionale sunt domeniul N-terminal (100aa) i domeniul C-terminal (90aa).
D
osforilarea situs specific influeneaz stabilitatea proteinei i nivelul su, localizarea nuclear, afinitatea de legare de secvenele secvenel e consens de ADN, precum i activitatea domeniului responsabil de activarea transcripional transcrip ional a genelor int. Procesul de fosforilare constituie un semnal pe care c are p53 îl integreaz i îl transmite altor ci de semnalizare. F
CON ONC CLUZIE Celulele
au posibilitatea de a rspunde difereniat la diveri stimuli, prin modularea activitii proteinei p53. Absena proteinei p53 funcionale conduce la instabilitate genomic.
