中科大吴缅教授最新文章：p53磷酸化修饰

p53 蛋白被认为是迄今为止最著名的肿瘤抑制因子之一, 在肿瘤发生发展过程中发挥复杂而重要的调控作用.p53翻译后修饰的类型很多, 近期来自中国科学技术大学生命科学学院吴缅教授与安徽医科大学基础医学院胡汪来副教授发表评述，重点就磷酸化修饰对p53功能及其在细胞生命活动过程中的作用予以探讨, 以期为p53本身的修饰研究及其在肿瘤等疾病治疗中的作用提供参考.

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生物通报道：p53 蛋白被认为是迄今为止最著名的肿瘤抑制因子之一, 在肿瘤发生发展过程中发挥复杂而重要的调控作用. 在正常生理情况下, 细胞内的p53 维持在很低的水平, 当细胞受到多种刺激后, p53被翻译后修饰, 蛋白因稳定而活性被激活, 参与细胞周期阻滞、细胞凋亡、细胞衰老、细胞代谢等生命活动过程. p53翻译后修饰的类型很多, 近期来自中国科学技术大学生命科学学院吴缅教授与安徽医科大学基础医学院胡汪来副教授发表评述，重点就磷酸化修饰对p53功能及其在细胞生命活动过程中的作用予以探讨, 以期为p53本身的修饰研究及其在肿瘤等疾病治疗中的作用提供参考.

Lane等人于1979年在被病毒simian virus 40 (SV40)感染的小鼠(Mus musculus)胚胎成纤维细胞NIH3T3细胞核中发现一种蛋白质分子可以与SV40-LT(simian virus 40 large T)抗原结合, 因为该蛋白分子在十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)凝胶电泳中观测到的分子量约为53 KD, 由此被命名为p53.

后经过数十年的研究, p53被确认是与细胞凋亡紧密相关的肿瘤抑制因子. 在正常情况下, 细胞内p53蛋白水平很低, 当细胞遭遇不利信号刺激(原癌基因的激活、DNA损伤、缺氧等)时, p53的蛋白稳定性及活性均得到增强, p53 被激活, 活化后的p53进入细胞核内, 作为转录因子调控一系列下游靶基因的表达, 启动细胞内的相关信号转导途径, 在细胞周期阻滞、细胞衰老、DNA损伤修复和细胞凋亡等生命活动过程中发挥“分子警察”的作用. 当DNA被轻度损伤时, 野生型p53通过调控细胞周期中G1期的生长限制性位点, 阻滞细胞从G1期向S期转变, 使轻度损伤的DNA得到修复; 当DNA损伤程度达到严重至无法修复时, 则启动细胞凋亡程序, 防止将无法修复的突变DNA通过细胞分裂带到下一代. 越来越多的研究证实, p53 在细胞遇到不同的刺激时表现出不同的功能, 而p53之所以能够呈现功能的多样化, 是因为p53受到多种类型翻译后修饰的精细调节. p53 蛋白的翻译后修饰是调控p53应对多种不同信号刺激做出不同应答的重要机制. P53 蛋白的翻译后修饰包括磷酸化(phosphorylation)、泛素化(ubiquitination)、乙酰化(acetylation)、甲基化(methylation)等.

这篇文章重点讨论磷酸化修饰对p53 蛋白作用和功能的调控以及对细胞命运的影响.作者在文中指出目前关于p53 N端的磷酸化修饰研究已经在体外实验、组织培养、动物敲入实验中得到广泛证实. 磷酸化修饰在细胞受到刺激后立即发生, p53 随即被稳定并活化。稳定并活化, 但是仍然不清楚的是p53的N端磷酸化修饰应该达到何种程度才能影响其与MDM2(murine double minute 2)结合.

p53 DNA结合结构域目前发现的磷酸化位点较少, 常见的有Ser149, Thr150, 155等, 但是p53的DNA结合结构域是很多蛋白激酶的停泊位点, Craig等人和Waterman等人[24]发现钙调蛋白激酶超家族, 包括: ChK1\ChK2, DAPK-1 可以停泊于p53的DNA结合结构域, 促进p53 Ser20位点的磷酸化. p53 C端的磷酸化修饰的重要作用在于使p53蛋白C端构象发生改变, 将p53从无活性的形式转变为具备DNA结合能力的活性形式. p53 可以结合CK2(casein kinase 2)亚单位, CK2可磷酸化p53 C端的Ser392, 使p53只能特异性结合含有特定结合序列的DNA; PKC可以响应多种应激信号而磷酸化p53 Ser371和Ser376.

同时作者也在文章介绍了p53特定位点的去磷酸化作用、野生型p53和突变体p53磷酸化修饰后对细胞的不同影响、磷酸化修饰对p53其他修饰作用的影响等多方面内容。

在最后，作者指出迄今为止, 不同位点的磷酸化修饰对p53功能产生的影响以及特定刺激情况下不同位点的磷酸化修饰的时序性还不能完全确定, 而且p53功能的发挥更多的是通过多种翻译后修饰相互作用产生的级联反应的结果, 是不同类型的翻译后修饰共同作用所达到的精细平衡, 那么磷酸化修饰与p53的其他种类修饰方式的之间是怎样相互影响的, 以及这些不同修饰方式相互作用的网络在肿瘤发生、发展以及治疗过程的意义如何, 这些都是目前关于p53翻译后修饰研究的重中之重. 随着蛋白质组学等研究手段的发展, 相信对p53修饰作用的研究会更加深入, 很多目前未知的问题会逐渐得到解决.

原文检索：

胡汪来, 吴缅. p53磷酸化修饰及其功能研究进展. 中国科学: 生命科学, 2015, 45: 1093–1100
Hu W L, Wu M. Progress in p53 phosphorylation and function. SCIENTIA SINICA Vitae, 2015, 45: 1093–1100, doi: 10.1360/N052015-00070