疾病的分子基础ppt课件

1,疾病的分子基础生物化学与分子生物学系,1,基因结构改变引起的疾病：DNA或RAN序列变化,基因表达异常引起的疾病：基因表达调控过程异常,从发病的分子机制来看，疾病可以分为,2,Simple overview of central dogma,3,degradation,4,5,多种因素纠缠在一起，形成复杂疾病,6,基因结构改变引起疾病的原理,1. 结构基因突变直接产生遗传效应,2. 结构基因突变引起hnRNA剪接改变,如错义突变、无义突变、同义突变和移码突变等，影响蛋白质的性质。,突变发生在hnRNA剪接位点，有两种情形，一是原有剪接位点消失；二是产生新的剪接位点。但均产生异常蛋白质。,7,基因结构改变导致蛋白质结构、蛋白质产量发生改变，从而导致疾病。从本质上来说，均属于分子病。根据影响分子的类型可分为运输蛋白病、免疫蛋白病、胶原蛋白病等。分子病的内容将在医学遗传学讲述。如果基因结构改变影响的是一类特殊蛋白质酶，则称为酶蛋白病，这里详细阐述。,8,9,由于基因突变导致酶蛋白缺失或活性异常而引起的机体代谢紊乱所引起的疾病称为酶蛋白病（enzyme protein disease）或先天性代谢缺陷。需要强调的是：目前绝大多数酶蛋白病均始于酶蛋白结构的突变，因此以其为范例在“基因结构改变导致的疾病”讲述。酶蛋白病是从影响基因类型的角度命名；“基因结构改变导致的疾病”从分子改变的角度划分；同一种疾病可能由不同的基因结构改变导致，如点突变或缺失等。,一、酶蛋白病研究简史(1) 1908年：英国内科医生Garrod A首次提出先天性代谢病概念：他研究了尿黑酸尿症、白化病、戊糖尿症、胱氨酸尿症，认为这些疾病由代谢障碍产生，提出“先天性代谢缺陷”这一概念。(2) 1941年：Beadle GW和Tatum EL，提出 “一个基因一种酶”。(3) 1949年：Pauling L，提出镰状细胞贫血症是“分子病”。(4) 1952 年：Cori C F和Cori G T, 研究了I型糖原贮积症的发病原因。(3) 1953年：Jervis G A, 发现苯丙酮尿症由苯丙氨酸羟化酶缺陷引起。(4) 1956年：Ingram VM，发现镰状细胞贫血的发病机理6 Glu 6 Val，等等。人类的酶有10 000种左右，但目前已明确的酶仅200多种。,10,二、根据酶活性的变化对酶蛋白进行分类1. 酶活性降低：占绝大多数。2. 酶活性升高,11,影响翻译后修饰和加工,酶+底物亲和力酶+抑制物亲和力 酶的稳定性降低（酶降解速率）,调节基因突变：酶合成速率,12,酶+底物亲和力酶+抑制物亲和力,酶合成速率酶合成正常,但酶活性,13,三、酶蛋白病发病机制,酶缺乏致代谢终产物缺乏引起的疾病：如白化病,14,酶缺乏致代谢底物堆积引起的疾病: 如糖原储积症,15,酶缺乏致代谢中间产物堆积和排出引起的疾病：如半乳糖血症,16,酶缺乏致旁路产物增多引起的疾病: 如苯丙酮尿症,17,氨基酸代谢异常,18,(一) 苯丙酮尿症 （ Phenylketonuria,PKU ）,致病基因：由苯丙氨酸羟化酶（phenylalanine hydroxylase,PAH）遗传性缺乏引起。基因定位：12q23.2, 全长约90kb，含13个外显子，在中国人中已发现10余种点突变。AR病，发病率 1/11000,19,20,21,苯丙氨酸抑制酪氨酸脱羧酶活性，影响肾上腺素和去甲肾上腺素合成及黑色素合成。90以上患者毛发发黄，肤白，甚至虹膜呈黄色（白种人呈蓝色）。苯丙氨酸抑制色氨酸羟化，旁路途径抑制5-羟色胺脱羧酶活性，影响色氨酸代谢，影响脑发育。旁路产物抑制了脑组织内L-谷氨酸羧酶，使谷氨酸脱羧基生成-氨基丁酸减少，而后者对脑细胞的发育及功能起重要作用。,病理生理,22,典型PKU患儿出生时，外貌正常，约至34个月时，渐出现智能发育不全，患儿步伐小，姿似猿猴，肌张力增高，易激动，甚至惊厥（影响中枢发育）。小便或汗液有特殊臭味。（苯丙酮酸、苯乙酸、苯乳酸的气味）,临床症状和体征,23,特殊类型：恶性苯丙酮尿症 （BH4缺乏症，多种酶辅基）,临床症状类似PKU，但更严重，预后更差,24,诊断经典型：症状+FeCl3实验（尿液呈绿色）恶性型：HPLC （生物蝶岭明显降低）治疗经典型：低苯丙氨酸饮食恶性型：补充BH4+L-DOPA+Carbidopa+5-HTP预防：筛查,PKU的诊断、治疗和预防,附：从OMIM 查找疾病致病基因突变：以PKU为例,OMIM 为“0nline Mendelian Inheritance in Man”的简称，意即“在线人类孟德尔遗传”或“网上人类孟德尔遗传”。持续更新的关于人类基因和遗传紊乱的数据库。 主要着眼于可遗传的或遗传性的基因疾病，包括文本信息和相关参考信息、序列纪录、图谱和相关其他数据库。,/,25,26,27,28,29,30,31,(二) 尿黑酸血症 (alcaptonuria),致病基因：尿黑酸氧化酶 (homogentisic acid oxidase )先天性缺乏引起，尿黑酸不能氧化成乙酰乙酸和延胡索酸。基因定位3q21-23AR病：发病率1/250000，症状和体征：新生儿和儿童，尿黑酸尿；成人，尿黑酸尿、褐黄病和褐黄关节炎。,32,(三) 白化病 (albinism),分为I型和II型，前者酪氨酸酶阴性，后者阳性；I型多见，遗传系酪氨酸酶(tyrosinase)缺乏；II型原因不明。I型 致病基因定位：11q14-q22 AR 病，发病率1/35000-1/15000全身性白化，患者皮肤呈白色,毛发银白或淡黄色,虹膜及瞳孔呈淡红色,视网膜无色素,羞明,眼球震颤等,。,白化病患者,33,糖代谢病,34,35,(一) 半乳糖血症,I型，经典型：半乳糖-1-磷酸鸟肝转移酶缺陷 基因定位：9p13.3 II型：半乳糖激酶缺陷 基因定位：17q25.1 III型：尿苷二磷酸半乳糖-4表型异构酶缺陷 基因定位：1p36.11,36,37,I型：呕吐、倦怠、腹泻、肝脏损害、白内障,严重者死于肝衰竭,38,II型：半乳糖尿、白内障、脑假瘤III型：表型多样预防：筛查，严格限制饮食中的乳糖成分。,(二) 糖原贮积症 (glycogen storage disease),由糖原合成和降解酶缺陷引起的疾病，目前发现13种类型。I型最为常见，症状较重I型：葡萄糖-6-磷酸酶缺乏；基因定位：17q21.31。AR遗传：发病率1/200000,39,肝内葡萄糖6-磷酸酶（gG6Pase）缺乏，G6P不能转变为葡萄糖供组织利用，通过可逆反应而合成过多的肝糖原，引起患儿肝肿大。当不进食时极易发生低血糖。由于动用脂肪可以出现酮血症；G6P通过无氧酵解，生成大量乳酸，导致酸中毒。所以患者的肝大伴低血糖，发育不良，消瘦，身体矮小，常有出血倾向。肝活检见糖原含量增加。,病理生理,40,Type I GSD,41,42,(三) 黏多糖累积症,黏多糖累积症I-H型(Hurler syndrome)：常见类型，溶酶体内缺乏-L-艾杜糖苷酸酶，硫酸乙酰肝素和硫酸皮肤素沉着。AR病，患者多10岁之前死亡。,43,黏多糖累积症I-S型(Scheie syndrome)：也缺乏-L-艾杜糖苷酸酶，但突变类型不同，硫酸乙酰肝素和硫酸皮肤素沉着。AR病，但症状轻。,黏多糖累积症I-H/I-S型(Hurler/Scheie复合综合征)：症状介于上述两者之间。基因定位4p16.3.,44,黏多糖累积症II型(Hunter syndrome)：与I-H类似，但无角膜混浊或轻微，两者可区别。XR，基因定位于Xq27.3-28，硫酸艾杜糖醛酸硫酸酯酶缺陷所致。,脂类代谢病,45,46,(一) Gaucher 病,分为急性型和慢性型，为葡萄糖脑苷脂酶缺乏，导致葡萄糖酰基鞘氨醇沉积于网状内皮系统。可在脾、肝、淋巴结、骨髓见到Gaucher细胞AR病: 基因定位于1q21.,47,(二) Tay-Sachs病,也称为GM2神经节苷脂累积症或家族性黑蒙性痴呆。氨基己糖苷酶A缺乏，GM2神经节苷脂沉积所致。早期听觉过敏，可见视网膜黄斑变性（樱桃样），进行性失明AR病:基因定位于15q23-q24.,48,(三) Niemann-Pick病,鞘髓磷脂酶缺乏。肝脾肿大，全身或局部性淡褐色黄斑。患者口腔黏膜有蓝色色斑，斑点中樱桃红小点，神经系统受损，最后白痴。AR病:基因定位于11p15.4-p15.1.,49,Lesch-Nyhan综合征,自残综合征，患者次黄嘌呤鸟嘌呤核糖基转移酶（HPGRT）活力缺乏，嘌呤合成增加，尿酸增多，代谢紊乱。患者高尿酸血症和尿酸尿，可有痛风。XR病:基因定位于Xq26-q27.2,嘌呤代谢病,50,51,卟啉代谢病,52,急性间歇性卟啉症,尿卟啉原合成酶活性下，Heme合成减少，ALA活性增加，卟胆原增多，从尿中排出。胆绞痛、精神和神经症状间歇发作，2/3患者肌肉麻痹。AD病，纯合子致死，基因定位11q23.3，药物可诱发。,53,精氨酸血症,精氨酸酶活性低下，血中和脑脊液中精氨酸浓度升高血氨升高，智力发育迟缓、惊厥、嗜睡、呕吐等。尿中精氨酸、胱氨酸、赖氨酸、瓜氨酸排出。AR病，基因定位6q23.,尿酸循环代谢病,基因表达异常引起的疾病原理,基因结构改变引起的疾病是由于基因突变导致产生的蛋白质发生了质变，基因表达异常引起的疾病属于影响了基因表达的过程，如转录、RNA降解、蛋白质合成、蛋白质降解，任何一个过程异常均可导致最终产物的量，从而引起疾病。,54,基因表达异常引起的疾病分类,1. 调控序列变异导致基因表达水平异常引起疾病,2. DNA甲基化异常导致基因表达水平异常引起疾病,3. 组蛋白异常修饰导致基因表达水平异常引起疾病,4. 非编码RNA异常导致基因表达水平异常引起疾病,5. 翻译后加工运输障碍引起疾病,6. 蛋白质降解异常引起疾病,7. 细胞信号转导异常引起疾病,8. 病原生物基因引起疾病,55,1. 调控序列变异导致基因表达水平异常引起疾病,调控序列改变影响基因表达的强度，引起蛋白质合成量的变化，这种变化超过一定范围，即可引起疾病如：-珠蛋白基因转录起始点上游30(-30)处有TATA盒；-90处及-105处有CACACCC调控序列。这些调控序列发生突变，会使-珠蛋白基因转录效率降低， -珠蛋白合成减少，引起+地中海贫血。常见突变TATA盒：-32 (C A)、-30(T C)、-29( A G )、-28(A G)2. CACACCC序列也可发生突变需注意： 地中海贫血也存在基因结构突变导致疾病的情况,56,地中海贫血的基因突变，可发现在多种结构，如调控序列的启动子区，结构基因区均可发生突变,57,2. DNA甲基化异常导致基因表达水平异常引起疾病,基因区，尤其是启动子区的CpG岛异常甲基化，往往导致该基因异常表达，如癌基因的CpG岛（尤其启动子区）的低甲基化 (癌基因表达升高) 或抑癌基因的CpG岛（尤其启动子区）高甲基化（抑癌基因表达下调）均可导致肿瘤发生。以抑癌基因为例：,58,Manel Esteller, nature, 2007,59,3. 组蛋白异常修饰导致基因表达水平异常引起疾病,组蛋白存在多种修饰类型，多种修饰组成组蛋白密码，共同影响所在基因表达，当组蛋白修饰异常，导致基因异常表达时，可导致疾病的发生。如果影响癌基因或抑癌基因异常表达，则导致肿瘤发生。如组蛋白去乙酰化酶异常募集可导致急性粒细胞白血病及淋巴瘤。,60,表观遗传修饰异常与肿瘤发生,61,4. 非编码RNA异常导致基因表达水平异常引起疾病,非编码RNA包括长链非编码RNA和短链非编码RNA，前者从基因组水平调控基因转录；后者通过转录后方式调控mRNA稳定性及其翻译效率。如miRNA，如果其表达异常，则其靶基因的表达水平也异常，影响蛋白质表达水平。如果发生在癌基因或抑癌基因则可导致肿瘤的发生。,62,miRNA与肿瘤发生示意图,63,5. 翻译后加工运输障碍引起疾病,蛋白质需要翻译后加工修饰才有作用，如去掉信号肽、基团修饰如糖基化、蛋白质折叠、运输到靶向部位等，任何一个环节异常均可导致疾病。例：酪氨酸酶合成后需要先在内质网折叠，然后运输到高尔基体糖基化加工，再由运转囊泡转运到黑色素体发挥作用。该过程异常会导致酪氨酸酶无法正确修饰和转运，导致功能缺陷，黑色素合成障碍，这是部分白化病发病的另一重要机制。,64,6. 蛋白质降解异常引起疾病,目前认为，蛋白质降解主要通过两种途径进行，泛素蛋白酶体途径和自噬途径。共同维持细胞内蛋白质、细胞器水平的相对稳态，维持细胞生存，这些过程异常均可导致疾病。在神经退行性疾病、肿瘤等发病过程中，泛素蛋白酶体通路、自噬通路均发挥了重要作用。如在阿尔茨海默病中，淀粉样蛋白A选择性抑制20S蛋白酶体活性，影响神经元内蛋白质降解，影响疾病进程。参考文献：The ubiquitin-proteasome system in neurodegenerative diseases: precipitating factor, yet part of the solution. Front Mol Neurosci. 2014; 7: 70.,65,7. 细胞信号转导异常引起疾病,细胞内外信号转导异常均可导致疾病。例1：受siO2粉尘刺激，肺支气管上皮，尤其是肺泡巨噬细胞能够大量分泌转化生长因子TGF-1，后者作用于成纤维细胞，促进细胞分裂和细胞外基质（ECM）蛋白基因表达，使细胞外基质蛋白成分合成和分泌增加，如I、III、V型胶原蛋白等； TGF-1还刺激ECM相关受体表达；同时成纤维细胞还分泌大量的其他细胞因子，如白细胞介素1（IL-1）、肿瘤坏死因子等；这些因子反过来又刺激成纤维细胞分泌大量ECM，最终形成矽肺。,66,例2：持续高血糖能够刺激心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞的的二脂酰甘油DAG合成增加，进而刺激蛋白激酶C(PKC)的激活。活化的PKC促进血管紧张素转换酶ACE的表达，进而导致血管紧张素AngII水平升高；Ang II能够刺激蛋白质合成增加，可导致心肌重塑和心肌肥大。最终引起糖尿病性心肌病。,67,8. 病原生物基因引起疾病,病原生物基因直接在机体组织器官表达，引起机械或生物学损伤。病原生物基因在机体内的表达于人体争夺营养影响机体。病原生物基因表达产生的生物毒素作用于机体引起机体代谢异常，导致疾病。病原生物基因可直接整合进入机体基因组，引起疾病。,68,基因结构异常和基因表达异常直接相互联系，相互影响。如蛋白质翻译后修饰需要多种酶类参与，这些酶类的基因结构改变、表达水平改变均可导致蛋白质修饰障碍导致疾病。在复杂疾病系统中，各种因素往往交织在一起，甚至互为因果，导致或促进疾病发生，下面以肿瘤的发生为例展示癌基因、抑癌基因基因结构、表达异常如何导致肿瘤。,69,肿瘤：泛指一群生长失去正常调控的细胞形成的新生物（neoplasm）。肿瘤85%为癌(carcinoma)，源于上皮细胞；2%为肉瘤(sarcoma)，源于结缔组织、骨或肌肉组织；5%为淋巴瘤(lymphoma)，源于免疫系统特别是脾及淋巴结的白细胞；3%为白血病(leukemia)，源于骨髓造血细胞。,70,- Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 2011，144(5):646-74.,71,Sustaining Proliferative SignalingSomatic Mutations Activate Additional Downstream Pathways. 40% of human melanoma: B-raf mutationMutation of PI-3K kinaseDisruptions of Negative-Feedback Mechanisms that Attenuate Proliferative SignalingRas mutation: compromised GTPase activityPTEN phosphataseMTOR kinaseExcessive Proliferative Signaling Can Trigger Cell Senescence,72,Evading Growth SuppressorsTwo canonical suppressors of proliferation: TP53 and RbMechanisms of Contact Inhibition and Its Evasion: invoving NF2 and LKB1Corruption of the TGF- Pathway Promotes Malignancy.,73,Resisting Cell DeathApoptosisAutophagy Mediates Both Tumor Cell Survival and Death Necrosis Has Proinflammatory and Tumor-Promoting Potential: may be through angiogenesis.,74,Enabling Replicative ImmortalityTelomeres and Telomerase,75,Inducing Angiogenesis,76,Activating Invasion and MetastasisThe EMT Program Broadly Regulates Invasion and MetastasisDistinct Forms of Invasion May Underlie Different Cancer Types: “collective invasion” and “amoeboid form of invasion”,77,肿瘤的遗传倾向,单基因遗传的肿瘤视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、皮肤鳞癌、嗜铬细胞瘤、多发性神经纤维瘤等视网膜母细胞瘤：眼部肿瘤，婴儿中发病率1/20000常染色体显性遗传发病年龄早，多累及双眼家族性（40%）和散发性（60%）,78,多基因遗传的肿瘤多为常见恶性肿瘤，遗传与环境因素共同作用肺癌与芳羟化酶（AHH）诱导活性的遗传多态性,79,癌基因与抑癌基因,80,肿瘤的发生在于平衡被打破,81,转化：培养的正常细胞获得肿瘤特性称为转化。癌基因：能够使细胞癌变，即体外引起细胞转化、体内诱导肿瘤的基因统称为癌基因。癌基因的发现与识别历经数十年，产生数位诺贝尔奖1966 Rous、1975 Temin 、1989 Bishop,82,1910年Rous 发现鸡肉瘤病毒(RSV-RNA反转录病毒）。1970年，Martin等通过分析野生型RSV和缺失转化能力的变异株病毒基因的差别，发现细胞的恶性转化与RSV基因组中的一个特定基因Src相关，命名为V-Src。1976年Bishop证明正常细胞中存在与v-oncogene同源序列细胞癌基因c-oncogene或原癌基因。80年代初 Weinberg 等几个实验室通过转染实验证明人体细胞中的癌基因H-ras。 现已发现100多种的oncogene。,83,病毒癌基因RNA病毒癌基因：如src，在宿主有副本，转导而来，全部是逆转录病毒。DNA病毒癌基因：病毒自身的基因。细胞癌基因：相对于病毒癌基因，细胞中正常的原癌基因,84,85,病毒癌基因是存在于肿瘤病毒基因组中、使靶细胞发生恶性转化的基因正常细胞内存在与病毒癌基因同源的基因, 称为细胞癌基因,86,通过转染实验证明人体细胞中的癌基因H-ras。,87,理解： 细胞癌基因是细胞正常生长、分化所必需的，是生长发育过程中所不可缺少的。 在发育过程中的一定时间、一定组织中定量的表达，产生生命活动中所必需的蛋白质，促进某些生命过程的进行，使生长发育得以实现。在机体生长发育过程完成后多处于关闭状态，即不表达或低表达。 一旦在错误的时间，不恰当地点，不适量表达即可能导致细胞无限制的增长而趋于恶性转化。,88,原癌基因(proto-oncogene):正常细胞内存在的、 参与细胞生长分化并具有使细胞癌变潜能的基因在肿瘤细胞中原癌基因往往被激活，处于活跃表达的状态,89,癌基因分类：根据其蛋白产物及生化特征分为五类生长因子：如sis基因编码PDGF 链。生长因子受体：如erbB2。信号转导分子：如src、ras。转录因子：如c-myc、c-fos、c-jun。细胞凋亡调控因子：如bcl-2 。 可以看到，癌基因的分布可组成信号转导通路,90,癌基因在细胞内的分布,RTK-Ras-MAPK 通路,91,原癌基因的激活机制,92,93,细胞中原癌基因可以通过一些机制被激活,导致基因表达或过表达,从而使细胞癌变, 一般分为4类:点突变基因扩增染色体易位或重排启动子插入激活,94,癌基因激活机制,基因突变：多为点突变，单个碱基突变而改变了编码蛋白质的功能使癌基因激活. 突变K-ras、 N-ras、 H-ras，12、13、61codon。结合GTP的蛋白,95,基因扩增（gene amplification）细胞学：均质染色区(HSR)染色体某个节段、相对解旋、浅染区,染色体增长。 双微体(DM)扩增的DNA脱离染色体, 分散为成双的染色质小体分子水平： 基因拷贝倍增。神经母细胞瘤 N-myc,96,均质染色区（HSR）和双微（DM）,97,3. 染色体重排 染色体断裂与重排导致细胞癌基因在染色体上的位置发生改变,易位到启动子或增强子附近而被激活,或与其他高表达基因形成融合基因. CML t（9；22）9q+ 和 22q-（ Ph）bcr/abl BL t（8；14） 8q- 和 14q+,98,99,人类肿瘤的代表性癌基因及其分类前癌基因作用 癌基因 活化机制 亚细胞定位 人类的肿瘤生长因子：PDGF-链 sis 过度表达 细胞外 星形细胞，骨肉瘤，乳腺癌等FGF hst-1 过度表达 细胞外 胃癌，胶质母细胞癌生长因子受体：（具蛋白质激酶活性）EGFR家族 erb-B1 过度表达透膜 肺鳞癌，脑膜瘤，卵巢癌等 erb-B2 扩增 透膜 乳腺癌，卵巢癌，肺癌，胃癌等 erbB-3 过度表达透膜 乳腺癌csf-1受体 fms 点 突 变透膜 白血病参与信息转导蛋白质：结合GTP H-ras 点 突 变胞膜内 甲状腺癌，膀胱癌等 K-ras 点 突 变胞膜内 结肠癌、肺癌、胰腺癌等 N-ras 点 突 变胞膜内 白血病，甲状腺癌细胞核调节性蛋白质：转录活化物c-myc 易位核内 Burkitt淋巴瘤 N-nyc 扩增核内 神经母细胞瘤，肺小细胞癌 L-myc 扩增核内 肺小细胞癌,肿瘤抑制基因/抑癌基因（Tumor Suppressor Gene ，TSG） 正常细胞中存在的一类调节细胞生长增殖分化的基因，具有抑制肿瘤细胞增殖作用。,100,克隆第一个TSG RB1 ： 1976年 对多个RB 患者Chr缺失鉴定，最后确定于13q14.1-13q14.2,101,102,1983年 Cavanee用13q12-q14片段为探针经杂交实验确证存在此区域存在一个4.7kb的基因1986年 Friend 首先分离一cDNA 克隆。 Lee WH又克隆了三个重叠的cDNA克隆，进行 RB基因测序。1988年 Su Huang HJ用反转录酶为载体将RB导入RB细胞系，基因表达并抑制肿瘤特征，证实RB1是一个TSG。 RB1： 200kb长，27exons mRNA 4.7kb，编码110kd蛋白，924个氨基酸, 控制细胞的 分裂与增殖调控E2F蛋白,RB1基因,103,Rb-E2F通路,104,P53功能形式为四聚体：17p13.1多种类型肿瘤中都存在其突变和缺失而致肿瘤的发生，在约50的肿瘤细胞中，可以检测到P53发生了突变P53的突变或缺失将使细胞受在到辐射损伤或致癌物刺激时无法阻断细胞周期，细胞失去了对G1期的监控功能，使细胞带着受损伤的DNA继续分裂（G1S)，加速了基因组的不稳定性，导致一系列突变的积累，最终转化成逃避监控的恶性细胞。,P53失活机制P53基因自身突变，导致P53蛋白丧失与DNA结合的能力，这是P53基因失活的最重要机制。MDM2癌基因的负调节。MDM2是p53的靶基因，p53蛋白激活MDM2基因的表达，而MDM2蛋白可与p53蛋白结合，抑制p53蛋白的功能，同时MDM2蛋白可催化p53蛋白的降解，从而形成一个反馈调节环，负调节p53蛋白活性。p53蛋白与癌基因产物之间的相互作用可能是其失活的另一个重要原因。DNA肿瘤病毒蛋白，如SV40大T抗原可与p53蛋白结合，抑制其功能活性并促进其降解。,105,106,BRCA1和BRCA2多种类型肿瘤中都存在其突变和缺失而致肿瘤的发生，尤其是家族性乳腺癌中。生物学功能与DNA Repair密切相关。,107,一些重要的TSG,TSG 染色体定位 TSG 染色体定位 p53 17p13.1 RB 13q14.1WT1 11p13 p16 9q21P15 9q21 NF1 17q1.2P21 6p21.1 p27 12p13BRCA1 17q12 DCC 8q21.2FAP 5q21 p73 1p36.33NM23 17q21.3,108,癌基因,Normal genes (regulate cell growth),1st mutation(leads to accelerated cell division),1 mutation sufficient for role in cancer development,109,抑癌基因,Normal genes (prevent cancer),1st mutation(susceptible carrier),2nd mutation or loss (leads to cancer),110,Epigenetics and cancer,111,112,113,肿瘤发生的相关学说,两次打击学说Alfred Knudson 1971两次打击（two hit）学说：连续两次基因突变使正常细胞转化为癌细胞。生殖细胞突变+体细胞突变 遗传性肿瘤正常体细胞