Белок Rb: Связывание с факторами транскрипции
Связывание c Rb in vitro было показано для ряда транскрипционных факторов и, в том числе, для АTF-2 ( Kim и сотр., 1992 б ), UBF ( Shan и сотр., 1992 ), MyoD ( Edmondson и Olson, 1993 -- обзор), Elf-1 ( Wang и сотр., 1993 ), PU.1 ( Hagemeier и сотр., 1993 ), c-myc , E2F . Следует отметить, что некоторые из указанных транскрипционных факторов являются тканеспецифическими. Так, MyoD специфичен для мышечной ткани , а Elf-1 и PU.1 специфичны для лимфоидных клеток .
Продукт ретинобластомного гена Rb не взаимодействует с ДНК непосредственно, но модулирует активность ДНК-связывающих факторов транскрипции. Поскольку каскад реакций, связанных с действием белка Rb , может оказывать негативное влияние на здоровье человека, вызывая в детском возрасте развитие онкологического заболевания - ретинобластомы , рассмотрим механизмы этих реакций более подробно.
Белок-супрессор опухолевого роста Rb контактирует со многими клеточными белками, включая факторы транскрипции Sp1 , ATF2 , c-Myc и Elf-1 .
Наиболее хорошо изучен механизм его взаимодействия с фактором транскрипции E2F , вначале считавшимся регулятором транскрипции гена E2 аденовирусов . Сайты связывания E2F обнаружены на промоторах различных генов, регулируемых на протяжении клеточного цикла. К ним относятся гены cdc2 , тимидинкиназы , ДНК-полимеразы альфа , c-myb , c-myc и дигидрофолатредуктазы .
Активатор транскрипции E2F образует многокомпонентные ДНК- связывающие комплексы, состав которых меняется во время клеточного цикла. Именно в фазе G1 в комплекс входит белок Rb, уровень фосфорилирования которого, меняющийся на протяжении клеточного цикла, в этой фазе минимален. Такое взаимодействие индуцирует негативную активность белка-супрессора опухолей Rb, поскольку именно в фазе G1 Rb вызывает задержку клеточного цикла. Кроме того, онкобелки онкогенных вирусов ( Т-антиген вируса SV40 , белок E7 вируса папилломы и белок E1a аденовирусов ) во время вирусной инфекции взаимодействуют исключительно с не полностью фосфорилированным белком Rb. Это указывает на то, что изменение свойств белка Rb может быть одним из необходимых условий для опухолевого перерождения зараженных клеток. Онкобелки нарушают взаимодействие Rb с фактором транскрипции E2F, тем самым устраняя супрессорные свойства Rb (как негативно действующего белка- регулятора), которые индуцируются в нем в результате такого взаимодействия. При этом мутантные онкобелки, не способные нарушать связь между Rb и E2F, онкогенной активностью не обладают.
Фактор E2F является эффективным специфическим активатором транскрипции. Белок Rb дикого типа ингибирует активацию транскрипции фактором E2F, тогда как мутантный нефосфорилированный Rb представляет собой исключительно сильный ингибитор фактора. При этом Rb не только оказывает влияние на активацию транскрипции фактором E2F, но и превращает комплекс E2F-Rb в специфический репрессор синтеза РНК. Таким образом, в соответствии с рассмотренной выше упрощенной моделью, Rb-белок в покоящихся клетках находится в комплексе с активатором транскрипции E2F, подавляя экспрессию генов-мишеней этого фактора, которая необходима для вступления клеток в митоз. Сигналы, запускающие пролиферацию клеток, приводят к фосфорилированию Rb, диссоциации комплекса E2F-Rb и активации E2F как позитивного фактора транскрипции. Нормальная регуляция клеточного цикла может быть нарушена, по крайней мере, двумя онкогенными воздействиями: онкобелками, вытесняющими Rb из комплекса, и мутациями, нарушающими процесс взаимодействия Rb с фактором E2F.
