肿瘤病毒分子生物学PPT精品医学课件.ppt

第十四章肿瘤病毒分子生物学与癌基因,第二节RNA肿瘤病毒,.,迄今为止，所有发现的RNA肿瘤病毒均为逆转录病毒科的成员，这类RNA逆转录病毒既能在宿主细胞中繁殖而不中断细胞分裂，也能使动物和人细胞转化，诱发动物和人致癌，或产生肿瘤，故称为RNA肿瘤病毒。,RNA肿瘤病毒（携带或编码合成逆转录酶）,病毒感染敏感细胞,以自身的基因组RNA做为模板，在病毒逆转录酶的催化下合成DNA中间体,原病毒DNA整合到宿主细胞染色体DNA上，作为细胞基因组的一部分，随着细胞基因组的复制和细胞分裂而传递下去,宿主RNA聚合酶,六、逆转录病毒的致癌作用与癌基因,转导性逆转录病毒：逆转录病毒诱导肿瘤形成和细胞转化同癌基因有关，有些逆转录病毒基因组携带有细胞来源的癌基因，这类病毒又称为转导性逆转录病毒，其携带的癌基因称为病毒癌基因或转导癌基因。转导性逆转录病毒多为缺损性转化病毒，它们在细胞内只有在辅助病毒的携助下，才能进行复制。但是这些病毒一旦感染成功，往往诱发宿主形成肿瘤的时间短，转化效率高。故逆转录病毒又称为急性转化病毒。顺式激活逆转录病毒：一些逆转录病毒的基因组并不携带有癌基因，但通过其原病毒DNA插入在细胞癌基因附近，可以激活癌基因表达，所有的顺式激活逆转录病毒都包含完整的病毒基因组，病毒在宿主细胞内复制并不需要辅助病毒的帮助。由于这类病毒是以原病毒DNA的形式整合到细胞基因组的原癌基因附近，并经过顺式激活细胞癌基因表达而诱发细胞的癌变的，因此它们的致癌或转化作用的速度比较缓慢，潜伏期一般需要数周或数月的时间。利用顺式激活逆转录病毒感染培养细胞一般不会使细胞发生转化。,1、病毒癌基因及其致癌机制,禽转导性逆转录病毒所携带的癌基因,哺乳动物转导性逆转录病毒所携带的癌基因,1、病毒癌基因及其致癌机制,癌基因产物的作用：按产物功能分6类生长因子：sis家族，fgf家族、hst、int-1生长因子受体：yes、fgr、neu，erbB、kit、met，ros，trk，fms等。酪氨酸蛋白激酶：如src家族：src，syn，lyn，slk、sea、abl，ros，yes，fes，ret等。丝氨酸苏氨酸蛋白激酶：如raf，raf-1，mos，pim-1。细胞周期蛋白G蛋白：如ras家族，gsp、gip和bcl-2等。转录因子：如myc家族，fos家族，Jun家族，ets家族，rel，erbA(类固醇激素受体)。,人类肿瘤的代表性癌基因及其分类,（1）src与abl癌基因,RSV基因含有一个src基因可持续复制出病毒粒子,（2）sis癌基因,常见的癌基因家族之一只有sis一个成员，编码P28，与人血小板生长源因子结构相似。人的c-sis位于22号染色体，编码产物P28sis氨基酸顺序与PDGF（血小板生长因子）的B链相似，P28sisBB二聚体化，就有刺激生长活性（它结合并激活纤维母细胞PDGF受体，刺激DNA合成）（PDGF是杂二聚体，也有A-A/B-B同源而具体）单抗可以封闭PDGF，P28sisDNA合成刺激生长活性。,（3）erbB和fms癌基因,Ras蛋白的致癌作用与其基因突变，特别是与密码子12、13、61位上的点突变有关。这是因为密码子12、13、61位突变的ras基因编码的蛋白产物失去了与GAP蛋白结合的能力，结果突变的Ras蛋白只能持续地结合GTP，并且使Ras蛋白保持高活性。事实上，在一些逆转录病毒基因组所携带的ras基因中，也存在有相同或相似的突变，因此突变的c-ras或v-ras编码的Ras蛋白持续结合GTP，可能是诱导细胞转化和癌变的重要原因。值得指出的是，正常细胞基因c-ras高水平表达也能够引起细胞癌变，这一点与c-src基因是完全不同的。一些插入有完整的c-ras基因的逆转录病毒载体能够转化培养细胞，并使动物产生肿瘤。,（5）myc癌基因及其核癌基因家族myc及其核癌基因家族的蛋白产物均匀分布在细胞核内，下图是一些癌基因的编码产物在细胞中的定位。,Myc蛋白的不同功能区及其伴随蛋白Max,MYC基因是目前最为广泛研究的一种核内癌基因，MYC基因家族包括3个主要成员C-Myc、N-Myc和L-Myc。其中C-Myc最早被鉴定，是禽类骨髓细胞瘤病毒转化序列的细胞同源物。目前对于L-Myc的作用仍了解甚少。N-Myc的表达具有组织特异性，可以在小鼠发育中替代c-Myc。原癌基因MYC是大量生长促进信号传导通路的交叉汇合点，也是许多配体-膜受体复合物下游的即刻早期应答基因MYC的表达受到高度的控制，其表达水平受到大量近端启动子区域内的转录调控模体相关机制的严格调控。,在核癌基因家族中还发现了myb、erba、rel、ski、jun、fos、ets等癌基因。V-jun是插入在禽肉瘤病毒（ASV)-17基因组中的癌基因。,ASV-17v-Jun蛋白的三个功能域,C-Erba蛋白（甲状腺激素受体）和v-Erba蛋白结构的比较C-Erba在编码区有13个氨基酸被置换，其编码区的两端有缺失，这些缺失和突变可使Erba由激活子变为抑制子，并且诱导v-Erba的DNA结合特性发生改变,(6)mos与raf癌基因,v-mos癌基因最初发现于Molonely小鼠肉瘤病毒中，它是由细胞癌基因mos插入到逆转录病毒的env基因中形成的，v-mos癌基因编码的产物为Env-Mos融合蛋白，其分子量为37kD.在molonely小鼠肉瘤病毒的突变株中，v-mos基因均存在着各种点突变和缺失，其中以Mo-MSV-HTI的v-mos癌基因最接近于c-mos癌基因。c-mos是一个无内含子的基因，其编码的c-Mos蛋白为胞质丝氨酸/苏氨酸激酶，与cAMP依赖性蛋白酶Src家族的酪氨酸激酶同源。在大多数情况下正常细胞的c-mos表达水平很低，但在生殖细胞中mos基因的转录水平却相当高。最近研究表明，Mos蛋白是一种减数分裂调节因子，并且它作为细胞静止因子的一个组份，参与了减数分裂中期的正常阻抑，Mos蛋白还具有稳定促成熟因子的作用。含有v-mos癌基因的Molonely小鼠肉瘤病毒可诱导小鼠产生横纹肌肉瘤和转化培养的成纤维细胞。c-mos基因也能有效地转化培养的细胞，因此采用各种方法激活细胞内mos基因表达，均可引起细胞转化。mos基因的转化机制可能与自身蛋白激酶的活性有关。Mos蛋白通过与微管结合，可以引起微管蛋白磷酸化，并激活微管相关蛋白激酶的活性，从而诱发细胞骨架聚合，降低细胞黏附能力，最终导致细胞变圆和产生转化表型。,v-raf是在小鼠肉瘤病毒-3611中发现的一种致癌基因，利用小鼠肉瘤病毒3611感染敏感细胞，可在细胞内检测到v-raf癌基因编码合成的Cag-Raf融合蛋白，其分子量为79kD，由于Gag蛋白大多是以糖基化形式出现，因此经过MSV-3611转化的细胞也能合成一种Cag-Raf糖蛋白。v-raf癌基因编码的产物与Mos蛋白一样，也是一种胞质丝氨酸/苏氨酸激酶，这两种病毒蛋白能够克服ras抗体对DNA合成的阻抑，并使那些对ras癌基因有耐受性的细胞发生转化。这表明在控制细胞分裂的信号传递中，mos和raf癌基因可能是处在ras癌基因的下游起作用。,2、原病毒DNA插入和整合对细胞癌基因的顺式激活顺式激活：在肿瘤细胞的基因组中存在一些原病毒优先整合的位点，这些位点被定位在细胞癌基因（或原癌基因）附近，由于原病毒的整合，产生细胞癌基因的转录水平增高，这就是所谓的插入失活或称为顺式激活。,顺式激活,病毒启动子的插入激活,病毒增强子的插入激活,3、HTLV-1调节蛋白P40lax的反式激活作用,HTLV-1基因组的编码区,Rex基因编码产物的分子量为27KD蛋白，它参与了病毒基因组的转录后加工.tax基因编码