鎂離子對(duì)p53DBD與靶基因相互作用的影響研究.pdf

1、腫瘤抑制基因p53是已知的人類腫瘤中存在的最常見的突變基因。腫瘤抑制蛋白p53是一個(gè)53 kDa的鋅離子結(jié)合蛋白，是具有序列特異性的轉(zhuǎn)錄因子，由393個(gè)氨基酸組成，主要包括三個(gè)功能結(jié)構(gòu)域：N端轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域、序列特異性的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和C端四聚體化結(jié)構(gòu)域。在被細(xì)胞壓力激活后，p53作為一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)一步激活下游基因，參與包括細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)、血管生成抑制、腫瘤轉(zhuǎn)移抑制、細(xì)胞凋亡等重要的生物學(xué)過(guò)程。野生型p53通過(guò)序列特異性的D

2、NA結(jié)合結(jié)構(gòu)域結(jié)合DNA。p53基因在50％的人腫瘤當(dāng)中發(fā)生突變，而突變主要發(fā)生在DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。突變的p53失去了DNA結(jié)合活性，導(dǎo)致不能激活下游靶基因轉(zhuǎn)錄。因此，序列特異性的DNA結(jié)合活性是p53最關(guān)鍵的生物學(xué)功能。
　　 p53晶體結(jié)構(gòu)表明：鋅離子通過(guò)結(jié)合三個(gè)半胱氨酸和一個(gè)組氨酸，穩(wěn)定p53DBD結(jié)構(gòu)，使DNA結(jié)合環(huán)L3處于正確的位置上以結(jié)合DNA。鋅離子的結(jié)合被認(rèn)為是p53轉(zhuǎn)錄激活所必需的，去除鋅離子將降低p53DBD

3、與DNA特異性結(jié)合。然而銅離子、鎘離子、汞離子的結(jié)合卻會(huì)導(dǎo)致p53DBD構(gòu)象的改變及DNA結(jié)合活性的喪失。根據(jù)不同金屬離子這種截然相反的作用可以預(yù)測(cè)：還存在著其他的金屬離子能夠結(jié)合p53DBD并影響其DNA結(jié)合活性。
　　 本論文利用基因重組技術(shù)，體外克隆、表達(dá)并純化了人p53DBD，應(yīng)用熒光光譜技術(shù)、圓二色譜技術(shù)、電泳技術(shù)及zeta電勢(shì)測(cè)量技術(shù)，分析了金屬鎂離子與p53DBD的相互作用，探討了鎂離子對(duì)p53DBD與靶基因相互作

4、用的影響，并從分子結(jié)構(gòu)的角度解釋其可能的結(jié)合及作用機(jī)制。
　　 實(shí)驗(yàn)證明，鎂離子以靜態(tài)淬滅的方式結(jié)合p53DBD，并與鋅離子之間存在競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合。鎂離子的結(jié)合使p53DBD的α-螺旋度降低，誘導(dǎo)蛋白發(fā)生細(xì)微的構(gòu)象變化。與鋅離子類似，鎂離子的結(jié)合引起p53DBD表面的負(fù)電勢(shì)降低。與鋅離子不同的是，鎂離子的結(jié)合以一種非序列特異性的方式提高p53DBD與DNA的結(jié)合親和性，而鋅離子提高的是與序列特異性的DNA的結(jié)合能力。綜上結(jié)果可以推斷：