Мdm2 (murine double minute 2 gene)
Мdm2 (от англ. murine double minute 2 gene ) первоначально был обнаружен в мышиных минихромосомах (откуда и получил свое название) в трансформированных производных клеток NIH 3T3 ( Cahilly-Snyder et al, 1987 ; Fakharzaden et al., 1991 ). Его человеческий гомолог называется hdm2 . В первом интроне гена mdm2 расположены две копии р53-респонсивного элемента, которые способны выступать в качестве р53-зависимого промотора, при этом появляется альтернативный транскрипт, старт которого находится во втором экзоне mdm2 . Анализ обоих транскриптов показал, что они кодируют идентичные продукты, отличающиеся только наличием дополнительных аминокислот на N-конце. Вообще, разные авторы отмечают несколько форм белка mdm2, возникших в следствии существования нескольких вариантов альтернативно сплайсированных форм мРНК. Эти формы отличаются по своей электрофоретической подвижности, а также по способности связывать р53 и ингибировать его транскрипционную активность.
В дальнейшем было показано, что амплификация mdm2 - характерная черта многих опухолей ( Oliner et al., 1992 ; Cordon- Cardo et al., 1994 ). Гиперэкспрессия mdm2 приводит к иммортализации первичных фибробластов ( Finlay 1993 ) и может вызвать трансформацию при кооперации с другими онкогенами ( Fakharzaden et al., 1991 ). mdm2 связывается с N-концом р53 и ингибирует р53-зависимую активацию промоторов ( Momand et al., 1992 ). В р53-mdm2 взаимодействие вовлечены N-концы как р53 так и mdm2 ( Chen et al., 1993 ). Интересно, что для этого взаимодействия важны гидрофобные аминокислотные остатки Leu-14, Phe-19, Leu-22 и Trp-23, которые необходимы и для трансактивациионных способностей р53. Исходя из этого можно предположить, что mdm2 ингибирует р53-зависимую активацию промоторов, блокируя взаимодействие р53 с транскрипционными факторами.
Взаимодействие р53 и mdm2 может служить примером регулирования друг друга по принципу обратной связи, р53 активирует экспрессию mdm2 на уровне транскрипции, а mdm2, в свою очередь, блокирует р53 ( Barak et al., 1993 ; Wu et al., 1993 ). Способность mdm2 cвязываться с р53 и ингибировать трансактивацию р53, по-видимому, может объяснять, почему амплификация и повышенная экспрессия mdm2 приводит к трансформации клетки. Во многих саркомных опухолях сохраняется немутированный р53; возможно, амплификация mdm2 является альтернативным (отличным от мутирования или делетирования) механизмом нарушения нормальных функций р53 при опухолевой трансформации. Недавно была предпринята попытка получения трансгенных мышей с делецией гена mdm2, однако, такие мыши погибали в эмбриональном состоянии, по-видимому, за счет р53- зависимого апоптоза и деградации печени и некоторых желез . Удалось получить мышей -/-, как по mdm2, так и по р53. Эти мыши развивались аналогично р53 -/- мышам, что говорит о том, что скорее всего основная роль mdm2 при развитии состоит в регулировании функций р53.
Трансактивационные домены р53\p53 белок и транскрипционного фактора EIIF1 на 26% идентичны, более того, короткий пептид TFSGLW (в однобуквенном коде), важный для связывания с mdm2 есть и в р53 и в EIIF1. Mdm2 специфически связывается с EIIF1 и активирует EIIF1-зависимую транскрипцию (в отличие от связывания с р53, при котором mdm2 блокирует трансактивацию). р53 и EIIF1 взаимодействуют с одним и тем же участком mdm2. Таким образом, активируя транскрипционный фактор EIIF1, mdm2 может напрямую способствовать вхождению клеток в фазу S .
Таким образом, mdm2 может рассматриваться как функциональный клеточный гомолог большого Т-антигена папововирусов , который также, взаимодействуя с р53, ингибирует его функции. То есть клетки и вирусы развили сходный механизм инактивации клеточных антионкогенов , что, видимо, необходимо как для нормальной пролиферации , так и для репликации вируса.
