p53 белок: Участие в апоптозе: Механизм
Структура белка р53 и значение различных доменов для регуляции транскрипции и других свойств белка хорошо изучены, однако механизм проапоптотической активности р53 неизвестен. Неясно даже, нужна ли транскрипция для р53-зависимого апоптоза , индуцированного ДНК-повреждающими агентами ( Caelles C. et al., 1994 ).
Механизм, которым р53 индуцирует апоптоз, пока не ясен. Наиболее основательной выглядит модель, в которой р53 вызывает апоптоз вследствие активации и репрессии своих генов-мишений , хотя нельзя исключить и другие механизмы.
Если активность семейства Rb является антагонистом р53-зависимого апоптоза, возникает вопрос, какие факторы и механизмы могут быть позитивными модуляторами программированной клеточной смерти.
Одним из таких факторов является продукт гена bax , который индуцируется в р53-апоптозных клетках ( Osifchin et al., 1994 ). Так, в 1994 году было показано, что экспрессия р53 в р53 -/- клетках приводит к индукции экспрессии гена bax и супрессии bcl2 . (См. Апоптоз: Ингибиторы )
р53 может индуцировать экспрессию гена Fas/Apo1/CD95 рецептора из семейства TNF-рецепторов , который индуцирует апоптоз через CD95 рецептор при связывании Fas-лиганда независимо от синтеза белка ( Owen-Schaub L.B. et al., 1995 ).
Доказательства необходимости трансактивации для индукции р53-зависимого апоптоза было продемострировано в ряде работ. Так, в экспериментах с использованием мутантов р53 в N-концевом домене (утративших трансактивационные способности, но сохранивших специфическое ДНК-связывание), было показано, что они не способны вызывать апоптоз.
В некоторых клеточных системах возможна индукция р53- зависимого апоптоза в условиях блокировки синтеза белка и РНК. Так первичные фибробласты мыши, иммортализованные температурночуствительным мутантом р53 и большим Т антигеном вируса SV40 , апоптировали при обработке клеток радиацией и при переводе на непермиссивную температуру (мутант р53 находился в дикой конформации), и добавление циклогексимида и актиномицина D не ингибировало апоптоза ( Caelles, 1994 ).
Возможность р53-зависимого апоптоза в условиях блокировки синтеза белка и РНК позволяет предположить, что в некоторых клеточных системах трансактивация (репрессия) специфических генов-мишеней р53 не является необходимой. Видимо, в этих процессах задействованы какие-то другие активности р53, например, непосредственное блокирование репликации (см. р53: Участие в репликации ), либо способность карбоксильного конца р53 узнавать повреждения ДНК, либо взаимодействие с ферментами репарации .
Способность р53 индуцировать апоптоз в трансформированных клетках позволяет предположить активное участие апоптоза в процессах опухолеобразования . Непосредственная связь между р53-зависимым апоптозом и ингибированием пролиферации опухолей была продемонстрирована с использованием трансгенных мышей. У мышей, в которых экспрессировался большой Т-антиген вируса SV40 , способный связываться и ингибировать продукты генов р53 и Rb , в отличие от контрольных, развивались быстро прогрессирующие опухоли, в то же время у мышей, в которых экспрессировался делеционный мутант Т- антигена, способный ингибировать Rb , но не р53, опухоли развивались значительно медленнее. При культивировании клеток из этих опухолей было показано, что скорость пролиферации клеток из медленно растущих опухолей из р53-нормальных мышей не отличается от скорости пролиферации опухолевых клеток из р53 -/- мышей, однако клетки из р53 +/+ мышей характеризовались повышенным уровнем р53-зависимого апоптоза, что и определило разницу в скорости развития сравниваемых опухолей.
