P53抑癌蛋白如何与基因组结合的新见解

 最近，来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家，得到了关于重要抑癌蛋白p53如何结合到人类基因组的新资讯。相关研究结果发表在2014年11月21日的《PLOS ONE》杂志。

研究人员在人类癌细胞系中指出了p53与人类基因组的结合部位。他们将这个结合部位与先前在正常人类细胞系中获得的进行对比。这些结合模式，指出了该蛋白如何调动抑制肿瘤生长的一个基因网络。

他们发现，p53占有各种类型的DNA序列，其中有许多序列发生在基因组中的许多拷贝和多个位置。这些序列，称为重复序列，约占基因组的一半，但是与基因组上编码基因的非重复部分相比，这些重复序列的功能尚未完全了解。

一直以来大家都众所周知，p53可与重复序列结合，但是伯克利实验室的科学家发现了一些新东西：相比较正常细胞，蛋白质更加富含在癌细胞的重复序列。尽管在相同的实验条件下，这些细胞系的结合模式却有很大不同。他们认为这表明，响应相同的压力信号，p53以一种选择性和依赖于细胞背景的方式，与人类基因组结合，这个想法多年来一直是个有争议的问题。

伯克利实验室生命科学部门的Krassimira Botcheva指出：“业已证明，p53可调节一组特定的基因，这取决于细胞的类型和DNA损伤的类型。但是这种特异性是如何实现的，p53是否以一种选择性的方式与基因组结合，一直都存在争议。”

在这种情况下细胞背景到底意味着什么？构成基因组的DNA被组织成染色质，染色质进一步包装成染色体。不同的细胞类型根据染色质状态而有所不同。癌症能够以一种不影响DNA序列的方式改变染色质，这种类型的变化被称为表观遗传学。新的研究表明，染色质的表观遗传学改变，可能会对p53如何运作产生重大的影响。

Botcheva说：“为了了解p53依赖于DNA结合的肿瘤抑制功能，我们就必须在动态的、癌症相关表观遗传学变化的背景下检测这些功能。”

他们的调查结果是关于p53的最新见解，p53是研究最多的人类蛋白之一。在过去的35年里，科学家们已经探索了这个蛋白质如何对抗癌症。在DNA损伤后，p53能够启动细胞周期阻滞，留出时间让DNA修复。该蛋白质能够促进衰老，阻止细胞增殖。如果DNA损伤严重，这个蛋白质还可以触发细胞死亡。

这些研究大多集中在p53如何与基因组的非重复部分结合。这项最新研究表明，重复序列也应该受到很多的关注。

Botcheva说：“我们的研究表明，p53与重复序列的结合，对于保持基因组的稳定性可能是至关重要的。重复序列，对调动整个p53网络以确保肿瘤抑制的方式，产生了重大的影响。”