p53

LIVE OR LET DIE: THE CELL’S RESPONSE TO p53

Dibandingkan dengan jaringan normal banyak, sel-sel kanker sangat peka terhadap sinyal apoptosis, dan bertahan hanya karena mereka telah diakuisisi lesi - seperti kehilangan p53 - yang mencegah atau menghambat sel kematian. Kita sekarang mulai memahami mekanisme kompleks yang mengatur apakah atau tidak sel mati dalam menanggapi p53 - wawasan yang pada akhirnya akan memberikan kontribusi untuk pembangunan strategi terapi untuk memperbaiki respon p53 apoptosis pada kanker.

Dihadapkan dengan mimpi buruk klinis dari kanker invasif bahwa thwarts semua serangan terapi, sepertinya sulit untuk membayangkan bahwa banyak sel tumor sendiri tertatih-tatih di ambang penghancuran diri, bertahan hidup hanya dengan kebajikan mutasi yang memungkinkan mereka untuk menghindari kematian banyak sinyal yang mereka subjected.Yet, kami meningkatkan pemahaman tentang evolusi molekuler kanker sel telah mengungkapkan bahwa banyak perubahan yang membuat sel ganas dan berbahaya, seperti onkogen-driven proliferasi deregulasi dan invasi, sulit-kabel ke sinyal yang mencegah pertumbuhan sel - dalam banyak kasus, dengan sinyal apoptosis 1 Tampaknya bahwa kehidupan sel yang paling banyak. mendapatkan karakteristik berpotensi ganas dengan cepat dihentikan, hanya menyisakan sel-sel kanker langka baru jadi di yang cacat pada respon apoptosis memungkinkan untuk bertahan hidup dan ganas perkembangan lebih lanjut. Hasil akhirnya adalah bahwa hampir semua sel kanker sangat peka terhadap apoptosis, dan perbaikan lesi yang mencegah pelaksanaan respon apoptosis mungkin menyebabkan kematian khususnya di sel tumor, hemat sel normal yang tidak membawa seperti burden.Components apoptosis tinggi jalur sel-kematian yang diubah selama tumor Oleh karena itu sasaran pengembangan yang sangat baik untuk obat desain, dengan harapan bahwa terapi tersebut akan menunjukkan toksisitas jauh lebih rendah di jaringan normal dibandingkan dengan genotoksik agen konvensional yang saat ini dalam penggunaan klinis. Ini pelebaran jendela terapeutik harus memungkinkan untuk pengembangan lebih efektif, lebih baik ditoleransi dan pilihan pengobatan yang lebih aman. Dalam rangka mengejar jalur apoptosis untuk tumor terapi, itu jelas penting untuk memahami bagaimana sel-sel tumor menjadi resisten terhadap apoptosis.Tumourassociated gangguan dalam komponen kedua yang mitokondria dan kematian-reseptor-mediated jalur apoptosis telah diidentifikasi 

2 , Diperdebatkan. Namun, lesi anti-apoptosis yang paling umum yang terdeteksi pada kanker adalah inaktivasi dari p53 jalur-supresor tumor. Jadi, bagaimana p53 berkontribusi pada kematian sel aktivasi, apa yang menentukan apakah induksi p53 akan memicu apoptosis dan bagaimana mungkin pengetahuan ini digunakan untuk mengembangkan terapi kanker? p53 fungsi Penindas tumor p53 milik keluarga kecil protein terkait yang mencakup dua anggota lainnya - p63 dan p73 (lihat artikel review oleh al.on et Melino halaman 605 dari masalah ini). Meskipun secara struktural dan fungsional yang terkait, p63 dan p73 memiliki peran yang jelas dalam normal pengembangan 3 , Sedangkan p53 tampaknya telah berkembang di organisme tingkat tinggi untuk mencegah perkembangan tumor.p53 diaktifkan sebagai respons terhadap sinyal stres beberapa keganasan terkait, sehingga penghambatan pertumbuhan sel tumor 4 (Gambar 1). Beberapa tanggapan dapat diprovokasi oleh p53, termasuk penangkapan sel-siklus, penuaan,diferensiasi dan apoptosis, dengan opsi yang dipilih yang tergantung pada banyak faktor yang baik intrinsik dan ekstrinsik ke sel (lihat di bawah). Dalam beberapa keadaan, p53 juga berkontribusi terhadap perbaikan kerusakan genotoksik, berpotensi memungkinkan untuk melepaskan sel direhabilitasi kembali ke kolam berkembang biak. Dalam kebanyakan kasus, bagaimanapun, induksi p53 mengarah ke penghambatan ireversibel pertumbuhan sel, yang paling tegas oleh mengaktifkan apoptosis.

Gambar 1 | Jawaban p53. p53 menengahi respon terhadapstres berbagai sinyal, banyak yang ditemui selamapembangunan dan perkembangan tumor ganas. Secara umum,sinyal-sinyal ini menyebabkan p53 oleh menstabilkan protein p53,yangmengarah ke peningkatan kadar p53 selular. Beberapa selulartanggapan untuk aktivasi p53 telah dijelaskan, danpilihan respon tergantung pada faktor-faktor seperti jenis sel, selonkogenik lingkungan dan perubahan lainnya yang berkelanjutanoleh sel. Secara umum, bagaimanapun, efek aktivasi p53 adalahmenghambat pertumbuhan sel, baik melalui penangkapansel-siklus atau induksiapoptosis, sehingga mencegah perkembangan tumor.

Mekanisme kerugian p53 pada kanker

Mutasi dari p53. p53 berfungsi dalam kanker bisa hilang olehberbagai mekanisme, termasuk lesi yang mencegahaktivasi p53, mutasi dalam gen TP53(yang mengkode p53) sendiri atau mutasi dari hilirmediator fungsi p53 (Gambar 2). Analisis banyaktumor telah menunjukkan bahwa TP53 bermutasi sekitar setengah

dari semua kanker, mengakibatkan hilangnya fungsi apoptosis. Dari data yang tersedia, akan terlihat bahwa hanya 5% dari TP53mutations ditemukan dalam domain peraturan (Terminus amino, asam amino 1-99; terminal karboksil, asam amino 301-393), sedangkan 95% dari mutasi terjadi di wilayah pusat TP53, yang bertanggung jawab untuk urutan DNA spesifik mengikat (amino asam 100-300) (Gambar 3). Namun, sebagian besar informasi ini diperoleh dari analisis urutan yang mencakup hanya ekson 5-8 dalam gen TP53, dan pemeriksaan dari seluruh p53 pengkodean urutan mulai mengungkapkan peningkatan jumlah mutasi p53 di amino dan karboksil Termini protein. Ada kemungkinan bahwa kejadian mutasi berlaku untuk p53 pada kanker sebenarnya jauh lebih tinggi dari perkiraan saat ini ~ 50% - studi baru-baru ini memang, bahwa sorot pentingnya mutasi di luar inti pusat 5,6 menunjukkan bahwa kami mencari mutasi penting dalam lokus TP53 pada tumor masih jauh dari selesai. Tumor mutasi terkait di TP53 didominasi mutasi titik (93,6%) yang mengakibatkan tunggal asam amino substitusi - spektrum mutasi yang sangat berbeda dari yang terlihat dalam gen-supresor tumor lainnya, di mana besar penghapusan atau frameshift 

mutasi cenderung mengakibatkan hilangnya protein lengkap ekspresi. Selanjutnya, kodon TP53 tertentu menunjukkan tiba-tiba mutasi frekuensi tinggi, dengan 28% dari mempengaruhi mutasi hanya enam residu - 175, 245, 248, 249, 273 dan 282 - dari p53 (TABEL 1). Hasil inaktivasi mutasi TP53 oleh satu-asam amino- substitusi adalah bahwa banyak sel-sel tumor mempertahankan kemampuan untuk mengekspresikan mutan protein p53. Protein ini sering lebih stabil dari p53 wild type, dan hadir di tingkat yang sangat tinggi dalam penjelasan cell.One tumor untuk pemilihan mutasi tersebut adalah bahwa mutan p53 protein dapat bertindak sebagai inhibitor dari DOMINAN-NEGATIF wild type p53, yang berfungsi sebagai sebuah tetramer 7,8 The. pengamatan bahwa banyak tumor bahwa pelabuhan TP53 mutasi titik juga menunjukkan hilangnya heterozigositas - efektif menghilangkan alel wild type 9 - Menunjukkan bahwa efisiensi inhibisi dominan-negatif mungkin tidak lengkap, dan hampir pasti tergantung pada sifat mutation.However titik awal, parsial inaktivasi fungsi p53 wild type oleh p53 mutan mungkin memungkinkan untuk beberapa keunggulan selektif selama tumor kemajuan, dan tikus yang heterozigot untuk titik TP53 dominan-negatif mutan tumor dikembangkan tanpa kehilangan alel wild type TP53 10 . Selain inaktivasi dominan-negatif dari p53 wild type, ada bukti bahwa beberapa tumor terkait protein p53 mutan mendapatkan baru mengubah fungsi yang berkontribusi terhadap tumor pengembangan 11 Meskipun tidak semua mutan p53 show. kegiatan ini - misalnya, ekspresi potently mengubah A135V TP53 alel mutan di p53-null tikus itu tidak berpengaruh pada perkembangan tumor 12 mutan p53-lain dapat menghambat apoptosis secara independen dari p53 (Ref. 13). Mekanisme yang mendasari mendapatkan fungsi dari beberapa mutan p53 tidak jelas, tetapi mungkin mencerminkan kemampuan mutan ini untuk berinteraksi dengan dan menghambat kegiatan keluarga-p53 lainnya

Gambar 2 | Kehilangan aktivitas p53 pada kanker. Pada selnormal,sinyal stres mengakibatkan penghambatan MDM2 - salah saturegulator utama stabilitas dan aktivitas p53 - memungkinkanaktivasi fungsi penekan tumor dari p53. Thekemampuan untuk menginduksi respon p53 hilang di hampirsemua kankersel: oleh cacat pada jalur yang mencegah downregulationdari p53 oleh MDM2 (misalnya, dengan hilangnya ARF atauCHK2); olehinaktivasi mutasi p53 itu sendiri, atau oleh gangguan darisel-pertumbuhan-penghambatan jalur yang menengahi p53respon (misalnya, dengan hilangnya komponenkaskade apoptosis, seperti caspase-9 atau apoptosis protease

anggota, p63 dan p73 (ref 14-17). Interaksi ini -yang tidak terlihat antara p53 wild type dan p63/p73- diatur lebih lanjut oleh polimorfisme umumTP53 pada kodon 72, yang mempengaruhi apakahprotein p53 mutan dapat mengikat dan menonaktifkan p73 (Ref.18).Apakah p53 mutan juga memiliki keuntungan benar fungsi yangtidak tergantung pada efek dominan-negatif pada p53-anggota keluarga masih belum jelas.Mutasi dari regulator atau sasaran p53. Tumor yangmempertahankan p53 wild type sering pelabuhan cacat baik dijalur yang memungkinkan untuk stabilisasi p53 direspon terhadap stres, atau dalam efektor dari apoptosiskegiatan p53 (Ref. 19; Gambar 2.). Dua terkait protein -MDM2 dan MDMX (MDM4) - memiliki peran penting dalammengatur aktivitas p53 untuk memungkinkan pertumbuhan normaldanpengembangan 20-22 MDM2, yang berpartisipasi dalam. loop autoregulatory dengan p53 (BOX 1), telah terbukti berfungsi sebagai ligase aUBIQUITIN yang p53 target untuk degradasi. Aktivasi dan stabilisasi p53 umumnya terkait dengan penghambatan fungsi ini MDM2, dan cacat pada jalur yang mengekang MDM2 

Kegiatan yang umum pada tumor yang mempertahankan wild type p53. Menariknya, stres berbeda menggunakan sinyal yang berbeda jalur untuk memungkinkan p53 melarikan diri degradasi protein MDM2-mediated 23 , Dan cacat pada salah satu dari mereka mungkin tidak cukup untuk mencegah induksi p53 melalui lain. Ini redundansi dalam kemampuan untuk mengaktifkan p53 berpotensi menjelaskan pengamatan agak kontra-intuitif yang TP53mutations sering ditemukan pada tumor pada tahap yang agak terlambat dalam pembangunan ganas, panjang setelah akuisisi banyak perubahan yang sangat onkogenik menginduksi respon p53 pada model eksperimental.Pemeriksaan dekat karsinogenik kemajuan dalam kanker usus besar, misalnya, telah menunjukkan bahwa hilangnya ARF (juga dikenal sebagai p14ARF pada manusia) - sebuah protein kecil yang menghambat MDM2 dan memediasi induksi p53 dalam menanggapi hilangnya APC (coli poliposis adenomatosa) dan deregulasi perkembangbiakan ofWNTdriven - terjadi pada tahap awal tumor pembangunan, bersamaan dengan hilangnya APC 24 . Walaupun ini tampaknya cukup untuk memungkinkan awal langkah-langkah dalam perkembangan tumor untuk mengambil tempat, menekankan bahwa terjadi kemudian dalam perkembangan ganas, seperti yang menemani invasi dan metastasis, mungkin sinyal p53 aktivasi dengan cara pathways.At ARF-independent langkah ini, oleh karena itu, kelangsungan hidup tumor tergantung pada akuisisi lesi alternatif yang menginaktivasi p53, termasuk mutasi TP53 itu sendiri. Yang mendasari Keuntungan sistem dua-hit tidak jelas: mengapa tidak hanya bermutasi TP53 dalam langkah-langkah awal premaligna pembangunan? Jawabannya mungkin terletak di menggiurkan, tapi kurang dipahami, pengamatan bahwa kehilangan p53 bisa menghambat tahap awal perkembangan tumor, dan tikus yang kekurangan p53 mengembangkan papillomas jauh lebih sedikit di respon terhadap paparan karsinogen 25 Saran sesat yang p53 mungkin baik meningkatkan dan menghambat ganas. progresi konsisten dengan sinyal dual pertumbuhan dan kematian, seperti yang diusulkan oleh Gerard Evan 26 , Yang telah menjadi berlaku umum untuk onkogen proliferasi. Konsep pleiotropy mungkin antagonis berlaku untuk p53, seperti halnya untuk onkogen seperti MYC 27 , dengan KAWAT pertumbuhan-penekan dan (yang belum untuk ditemukan) pertumbuhan atau kelangsungan hidup-mempromosikan kegiatan

p53. Memang, fungsi kelangsungan hidup tingkat rendah p53 telah digambarkan 28 yang dapat mencerminkan induksi gen anti-apoptosis seperti TNF-terkait apoptosis-inducing ligand (TRAIL) reseptor umpan (TRUNDD) 29 atau pertumbuhan epidermal heparin mengikat factor (HB-EGF) 30 Selain itu, induksi p53-dimediasi CDKN1A (yang mengkode WAF1, juga dikenal sebagai. p21 dan CIP1) juga dapat menghambat apoptosis 31 , Dan ini fungsi p53 mungkin benar-benar melindungi sel-sel dari kematian selama tahap awal perkembangan tumor. Meskipun peran mungkin samar-samar dari p53 di tumorigenesis awal, tampak jelas bahwa, pada presentasi, kanker yang paling telah kehilangan fungsi p53 oleh satu mekanisme

Ringkasan p53 • adalah protein tumor-supresor yang menginduksi kematian sel apoptosis dalam menanggapi perkembangan stress.Malignant onkogenik tergantung pada hilangnya fungsi p53, baik melalui mutasi pada gen TP53 (yang mengkode p53) sendiri atau oleh cacat pada isyarat jalur yang hulu atau hilir p53. • Mutasi di TP53 terjadi pada sekitar setengah dari seluruh kanker manusia, hampir selalu menghasilkan ekspresi protein p53 mutan yang telah mengakuisisi mengubah aktivitas. p53-induced apoptosis • tergantung pada kemampuan p53 untuk mengaktifkan ekspresi gen, meskipun kegiatan transcriptionally independen dari p53 juga dapat berkontribusi terhadap apoptosis respon. • Para apoptosis dan kegiatan menangkap sel-siklus p53 dapat dipisahkan, dan apoptosis kofaktor yang memainkan peran tertentu dalam membiarkan p53-kematian disebabkan sedang diidentifikasi. • Peraturan fungsi apoptosis p53 dikaitkan dengan aktivasi selektif apoptosis target genes.Cofactors yang secara khusus memberikan kontribusi p53-mediated aktivasi gen target apoptosis termasuk JMY, ASPP dan keluarga p53-lain anggota p63 dan p73. Fosforilasi • dari p53 mengatur kemampuannya untuk mengaktifkan ekspresi apoptosis target gen, dan modifikasi pasca-translasi lainnya seperti asetilasi mungkin juga berperan. • Pada tumor yang mempertahankan p53 wild type, respon apoptosis mungkin terhalang oleh cacat pada kofaktor apoptosis. Ini, oleh karena itu, merupakan target tambahan untuk 

desain terapi yang bertujuan mengaktifkan kembali p53-mediated apoptosis dalam sel kanker.

atau lainnya, dan bahwa ini kehilangan p53 diperlukan untukmemungkinkanlanjutan pertumbuhan dan kelangsungan hidup sel tumor.Tumor terapi yang didasarkan pada pengaktifan p53DIFERENSIAL DISPLAY Oleh karena itu merupakan tujuan yang menarik, dan mungkin dapat dicapai

dengan cara mengaktifkan kembali p53 mutan, memperkenalkan eksogen tipe liar atau mengaktifkan p53 p53 endogen pada mereka tumor yang mempertahankan p53 wild type. Selanjutnya, mengumpulkan bukti bahwa aktivitas apoptosis p53 adalah diatur secara terpisah dari fungsi-fungsi lainnya menunjukkan bahwa mungkin untuk selektif menginduksi p53- mediated apoptosis untuk terapi kanker. Apoptosis kegiatan p53 p53 merupakan faktor transkripsi yang langsung mengaktifkan ekspresi gen yang mengandung situs p53-mengikat dalam peraturan legiun regions.A mereka gen p53-responsif telah diidentifikasi dengan berbagai cara, termasuk DIFFERENSIAL DISPLAY, SAGE dan microarray 32-35 Dalam. bioinformatic pencarian dari genom manusia yang ada urutan, lebih dari 4.000 situs p53-mengikat diduga adalah diidentifikasi 36 Apakah semua ini akan terbukti bona. gen target fide dari p53 tidak diketahui, dan, untuk beberapa sejauh, kriteria yang kami akan gunakan untuk memverifikasi keaslian dari suatu gen p53-target langsung itu sendiri secure.We kurang menjadi sekarang menyadari, misalnya, bahwa identifikasi situs p53-mengikat dalam promotor urutan mungkin tidak mencerminkan respon p53 dalam utuh kromatin atau, sebaliknya, yang tanggap p53 mungkin dimediasi oleh urutan selain yang ditetapkan p53-mengikat situs 37 Namun, sekarang ada sejumlah besar gen yang meyakinkan diatur oleh. p53 dalam kondisi fisiologis yang relevan, beberapa yang tercatat di 2.Although TABEL jauh dari lengkap, contoh-contoh ini menggambarkan bahwa banyak dari gen yang disebabkan oleh p53 dapat dibagi menjadi kelompok-kelompok yang mungkin menengahi fungsi p53 tertentu, seperti penghambatan pertumbuhan sel, perbaikan DNA, aktivasi apoptosis atau peraturan dari angiogenesis 

38 . Bahkan dip paling santai ke literatur tentang p53 gen target mengungkapkan keanggotaan agak besar 'Klub apoptosis', menunjukkan p53 yang dapat menyebabkan ekspresi beragam efektor kematian. p53- diinduksi gen yang mungkin berkontribusi pada inductio

Kotak 1 | Menampilkan beberapa kontrol diri Meskipun banyak gen p53 target memiliki fungsi hilir jelas dalam mediasi respon terhadap aktivasi p53, ada sekarang beberapa contoh produk gen p53-inducible yang dapat umpan balik untuk mengendalikan atau memodulasi aktivitas p53.The pertama - dan yang paling terkenal - adalah kemampuan untuk menginduksi ekspresi p53 ofMDM2, protein yang baik secara langsung menghambat aktivitas transkripsi p53 itu dengan mengikat transactivation domain, dan berfungsi sebagai ligase ubiquitin untuk menargetkan p53 untuk loop umpan balik degradation.This memberikan kontribusi dengan ketentuan negatif dari aktivitas p53 selama pertumbuhan normal dan pembangunan, dan membantu untuk menonaktifkan p53 pada akhir respon stres. Layered ke loop peraturan ini adalah kemampuan dari p53 untuk menginduksi ekspresi protein yang mengatur MDM2.These termasuk WISP1 dan PTEN, yang dapat memodulasi fosforilasi MDM2 oleh Akt mengendalikan, dan cyclin G, yang dapat merekrut phosphatase 2A untuk dephosphorylate MDM2.As fosforilasi ofMDM2 dapat baik meningkatkan dan menghambat degradasi p53, maka sulit pada saat ini untuk memprediksi pengaruh cyclin G pada aktivitas p53. peraturan p53-dimediasi fosforilasi p53 sedang mengembangkan sebagai mekanisme lain untuk pengendalian diri. p53 menginduksi ofWIP1 ekspresi, yang merupakan fosfatase yang menghambat fosforilasi p53 pada Ser46, sehingga mencegah induksi kegiatan response.This apoptosis diimbangi oleh aktivasi p53-dimediasi DINP1, yang berkontribusi terhadap fosforilasi di situs ini. Akhirnya, autoregulasi aktivitas apoptosis p53 juga hasil dari transkripsional aktivasi ΔNp73 - versi amino-tersembuhkan dipotong dari p73 - yang dapat menghambat p53-mediated apoptosis oleh bersaing untuk promotor situs pengikatan 113 (Lihat artikel review et al Melino pada halaman 605 dari masalah ini.). Apakah varian ΔN dari p73, atau setara p63 isoform, juga dapat mempengaruhi persyaratan untuk full-length p63 atau p73 dalam membiarkan aktivitas apoptosis p53 adalah pertanyaan lain yang menarik yang masih harus dijawab.

dari kedua reseptor-kematian dan mitokondria apoptosisjalur telah dijelaskan (TABEL 2 dan Gambar 4.),studi meskipun sejauh ini menunjukkan bahwa peran utamadari p53 dalam induksi apoptosis kaskadeyang berhubungan dengan rilis mitokondria faktorseperti c cytochome dan SMAC39Selain.gen yang menginduksi apoptosis drive, p53 juga dapatmengaktifkan ekspresi gen yang menghambat sinyal bertahan hidup. Ada kemungkinan bahwa tidak semua gen targetyang diinduksi di semua jaringan atau sebagai respons terhadapsemua sinyal,seperti yang ditunjukkan untuk Bax dan FAS40Namun, mengingat.jumlah gen target apoptosis, nampaknya,di kebanyakan sel, respon apoptosis mencerminkankumulatif tindakan sinyal banyak p53-induced.Kemampuan untuk terlibat berbagai jalur apoptosis melaluibeberapa rute mungkin akan sangat penting bagikegiatan tumor supresor dari p53, sebagai selektif

tekanan untuk kehilangan fungsi gen pro-apoptosis adalah sangat tinggi selama perkembangan tumor. Selain aktivasi target apoptosis gen, p53 dapat menekan ekspresi gen dan bertindak independen dari regulasi transkripsi - fungsi yang juga telah terlibat dalam induksi studi penuh response.Detailed apoptosis mutan p53 tumourderived menunjukkan bahwa fungsi-penekanan tumor p53 yang terbaik berkorelasi dengan kemampuannya untuk menginduksi apoptosis, dan bahwa kemampuan p53 untuk menindas ekspresi gen terkait erat dengan fungsi ini 41,42 . Korelasi penekanan transkripsi dan apoptosis juga terlihat di p53-MDM2 trimerik-BPR (Retinoblastoma) kompleks yang menyimpan kemampuan untuk menekan ekspresi gen dan menginduksi apoptosis, meskipun menjadi cacat untuk transactivation target p53 gen, seperti CDKN1A (Ref. 43). Beberapa gen telah diidentifikasi sebagai target vivo dalam represi p53, banyak yang memiliki fungsi anti-apoptosis. Identifikasi protein transkripsi represor SIN3A sebagai protein berinteraksi dari p53 memberikan penjelasan molekuler untuk bagaimana bisa menekan gen p53 ekspresi 44 , Meskipun bagaimana memilih gen p53 target untuk penindasan masih belum jelas. Hal ini juga menarik untuk 

dicatat bahwa SIN3A mengikat dan menstabilkan p53 melalui kaya prolin wilayah p53, daerah yang diperlukan untuk Fungsi apoptosis 45 , Lagi-lagi menggambarkan hubungan erat antara represi transkripsi dan apoptosis fungsi p53. The transcriptionally independen kegiatan p53 (Ref 46-49) telah lebih sulit untuk menentukan, dan selanjutnya apalagi dipahami dengan baik, dengan beberapa perdebatan terus untuk kepentingan mereka - atau bahkan keberadaan - dalam respon fisiologis untuk p53. Banyak sinisme sekitar kegiatan transcriptionally independen sulit dipahami p53 telah dilahirkan oleh studi elegan menunjukkan bahwa substitusi p53 wild type untuk protein p53 dengan titik mutan dalam domain aktivasi transkripsi efektif melumpuhkan aktivitas apoptosis p53 (ref 50,51). Hasil ini sangat mendukung kontribusi transkripsi peraturan untuk aktivasi sel kematian, tetapi tidak benar-benar menghalangi suatu iuran peran untuk fungsi p53 lain yang juga mungkin dikompromikan dalam mutan atau - jika saldo - mungkin tidak, saja, akan cukup untuk mencapai ambang yang diperlukan untuk mengaktifkan respon apoptosis. Transcriptionally independen fungsi p53 mungkin termasuk bolak reseptor kematian ke permukaan sel 52 atau aktivasi caspase-8 (Ref. 53). Identifikasi terbaru p53 dalam mitokondria dari beberapa sel memiliki memberikan petunjuk lain menarik mengenai sifat transcriptionally independen aktivitas p53 (Ref. 54). Pilihan respon terhadap p53 p53-independen sinyal apoptosis. Meskipun bisa p53 menjadi penggerak kuat dari kematian sel, induksi p53 tidak tidak harus memulai respon apoptosis penuh, dan saran bahwa sel-sel tumor menunjukkan kecenderungan yang lebih besar mati dalam menanggapi p53 dari rekan-rekan normal mereka telah memicu banyak kegembiraan dalam penggunaan p53 sebagai

Google Terjemahan untuk:Penelusuran Video Email Telepon Obrolan tumor-terapi khusus. Beberapa jenis sel normal melakukan menunjukkan respon induksi apoptosis berikut p53, dan kematian thymocytes dan epitel usus di Menanggapi p53 diperkirakan menjadi kontributor yang signifikan terhadap efek samping dari kemoterapi banyak perawatan 55 Namun, jenis sel lainnya, termasuk beberapa. sel epitel dan fibroblas, lebih cenderung untuk p53- apoptosis dimediasi berikut transformasi onkogenik, dan mengelusidasi apa yang menentukan sensitivitas 

sel untuk p53-kematian yang disebabkan telah menjadi prioritas tinggi. Sampai batas tertentu, respons terhadap p53 mencerminkan paparan sel untuk rangsangan kematian yang dapat bekerja sama dengan p53 melewati ambang apoptosis, namun tidak tergantung pada atau langsung bagian dari jalur p53. Hal ini jelas bahwa, meskipun sel-sel normal banyak diperkuat dari respon kematian, proliferasi abnormal, kehilangan lingkungan selular normal dan stres yang menyertai perkembangan ganas semua meningkatkan apoptosis sensitivitas sel kanker dengan baik kematian meningkat isyarat atau menghambat sinyal survival 1 The. konsekuensi merangsang sinyal yang sama p53-mediated apoptosis karena mungkin cukup berbeda dalam normal sel-sel yang menikmati lingkungan yang bebas stres yang lengkap dengan sinyal bertahan hidup untuk melawan kematian p53 program, dan kanker sel-sel yang mengalami rentetan penghinaan apoptosis tambahan. Konsep bahwa apoptosis adalah respon kumulatif banyak sinyal, termasuk p53, menunjukkan bahwa kehilangan salah satu mungkinmeningkatkan kelangsungan hidup dengan mengurangi beban apoptosis untuk bawah ambang batas yang diperlukan untuk eksekusi kematian. Akibatnya, oleh karena itu, kehilangan sebuah komponen dari suatu apoptosis jalur yang bekerja sama dengan p53 mungkin menghambat respon apoptosis untuk p53 tanpa harus berpartisipasi langsung dalam jalur p53. Peraturan aktivitas apoptosis p53. Dalam skenario yang dijelaskan di atas, hasil akhir dari p53 induksi ditentukan oleh bekerja sama atau ameliorating sinyal, tanpa perlu membangkitkan perbedaan dalam kegiatan itself.Although p53 jelas bahwa sinyal p53-independen yang penting dalam modulasi sel Menanggapi p53, tampak jelas bahwa ini 'p53-bisu' model terlalu sederhana untuk sepenuhnya menjelaskan apoptosisfungsi p53. Saat ini sudah ada mengumpulkan bukti

bagi keberadaan 'p53-smart'mechanisms, di mana p53 memiliki peran langsung dalam menentukan respon jalur diaktifkan 56 . Saran awal yang p53 dapat secara mandiri penangkapan mengatur siklus sel dan apoptosis berasal dari penelitian tumor yang berasal dari mutan titik TP53, yang mempertahankan kemampuan untuk mengaktifkan G1 penangkapan tetapi gagal untuk menekan transformasi sel oleh onkogen, seperti 

dengan Human Papillomavirus (HPV) protein E7 57,58 Ini kemudian menjadi jelas bahwa penekanan transformasi dalam tes adalah refleksi dari kemampuan p53. untuk menginduksi apoptosis, dan bahwa tumor yang diturunkan mutan sedang dipelajari menunjukkan hilangnya selektif fungsi apoptosis yang berkorelasi dengan cacat selektif dalam kemampuan untuk mengaktifkan ekspresi dari beberapa gen apoptosis target p53 59,60 Ada kemungkinan bahwa hasil ini. mencerminkan afinitas yang berbeda dari p53 untuk situs yang mengikat dalam berbeda promotor, sehingga p53 mutan dengan sedikit perubahan konformasi masih mengikat ke situs tinggi afinitas di promotor gen sel-siklus-penangkapan, tetapi tidak mampu berinteraksi dengan rendah-afinitas pengikatan situs-situs yang hadir dalam promotor dari apoptosis gen target. Diferensial ini afinitas pengikatan bisa juga menjelaskan pengamatan bahwa rendahnya tingkat hasil penangkapan p53 protein dalam sel-siklus, sedangkan tingkat yang lebih tinggi ekspresi p53 menginduksi apoptosis 48 , Yang melakukan masking terhadap seiring sel-siklus-penangkapan respon. Studi baru-baru ini memeriksa pengikatan p53 untuk promotor dalam konteks kromatin in vivo telah didukung sebagian model ini 61,62 dengan mengkonfirmasi kehadiran tinggi dan afinitas rendah mengikat p53-situs dalam penangkapan sel-siklus dan promoters.However apoptosis, tidak semua diketahui gen target proapoptotic diatur oleh afinitas rendah p53-mengikat situs, dan afinitas pengikatan p53 untuk promotor PUMA, yang mengatur gen sangat proapoptotic, mirip dengan CDKN1A dan MDM2 promotor. Oleh karena itu tidak jelas apakah afinitas pengikatan p53 untuk promotor berbeda adalah cukup untuk menjelaskan fungsi apoptosis tingkat tinggi p53 protein atau cacat apoptosis selektif di beberapa tumor yang diturunkan p53 mutan, dan penjelasan lain untuk pengamatan ini sekarang muncul. Beberapa studi telah menggejala protein p53-mengikat penting dalam modulasi pemilihan target gen (Gambar 5). Dalam rangka untuk berfungsi secara efisien sebagai motor penggerak ekspresi gen, p53 bentuk kompleks dengan lain transkripsi regulator, termasuk acetyltransferases seperti p300/CBP. Interaksi ini memungkinkan untuk dengan asetilasi histon yang mengelilingi situs p53-mengikat, membuka yang kromatin dan sekitarnya memungkinkan akses mesin transkripsi basal 63 

. p53 juga ditargetkan untuk asetilasi oleh mengikat protein 64,65 , Meskipun konsekuensi dan pentingnya modifikasi ini tetap samar-samar 66 Meskipun. beberapa faktor transkripsi p53 terkait tampaknya untuk berkontribusi secara umum dengan kemampuan untuk menginduksi p53 ekspresi gen, beberapa faktor telah ditunjukkan untuk memiliki peran yang spesifik dan selektif dalam memungkinkan ekspresi gen target apoptosis. JMY, untuk Misalnya, bekerja sama dengan P300 untuk meningkatkan kemampuan p53 untuk menginduksi ekspresi gen seperti BaxFigure 5 | Model for the regulation of the choice of

response to p53. The choice of response to p53 activation

is determined, in part, by differential regulation of p53

activity in normal and tumour cells. In this model, activation

of p53 in normal cells leads to the selective expression of

cell-cycle-arrest target genes (such as CDKN1A, which

encodes WAF1), resulting in a reversible or permanent

inhibition of cell proliferation. In tumour cells,

phosphorylation of p53 at Ser46 (through activation of

kinases, expression of co-activators such as p53DINP1 or

repression of phosphatases such as WIP1) and/or

functional interaction with apoptotic cofactors (such as

ASPP, JMY and p63/p73) allows for the activation of

apoptotic target genes. These cofactors can bind p53

(directly or indirectly) as shown for ASPP and JMY or — as

shown for p63 and p73 — assist p53 DNA binding by

directly interacting with p53-responsive promoters.

Although not proven, it is possible that phosphorylation

alters the conformation of p53 to either enhance the

interaction with apoptotic cofactors, or allow binding

tanpa secara signifikan mempengaruhi induksiCDKN1A (Ref. 67). Efek bersih dari hal ini adalah bahwa JMYekspresi mungkin diperlukan untuk induksiapoptosis, tapi tidak sel-siklus penangkapan.Peraturan respon apoptosis juga bisadimediasi oleh protein p53-mengikat yang secara langsungmempengaruhip53 kemampuan untuk berinteraksi dengan DNA. The ASPPkeluarga protein baru-baru ini telah ditunjukkan untuk berinteraksidengan p53 dan - dalam kasus full-length ASPP1dan ASPP2-meningkatkan interaksi dengan promotor gen targetapoptosis seperti Bax68.Sebaliknya, penghambatan ekspresi ditunjukkan ASPPuntuk memblokir selektif respon apoptosis untuk p53.Akontribusi serupa dengan aktivasi target-gen apoptosis oleh p53baru-baru ini diungkapkan oleh tak terdugapengamatan bahwa induksi kematian sel oleh p53membutuhkan adanya paling tidak satu dari p53 lain-anggota keluarga, p63 atau p73 (Ref. 69). Persyaratan iniberkorelasi dengan ketidakmampuan p53 untuk mengikatpromotortarget apoptosis pada sel p63/p73 double-null, denganbukti bahwa p53-anggota keluarga lain mungkindiperlukan pada situs-situs untuk memungkinkan p53 mengikat

Ingat, bagaimanapun, bahwa p53 wild type tidak mengikat p63 atau p73, menunjukkan kontribusi tidak langsung dari p63 atau p73 untuk memungkinkan p53 mengikat pada promotor tertentu. Selain protein seperti ASPP, JMY dan p63/p73 yang telah ditunjukkan mempengaruhi kemampuan p53 untuk mengaktifkan ekspresi gen, beberapa faktor lain yang berkontribusi terhadap induksi apoptosis oleh p53 melalui mekanisme yang kurang didefinisikan dengan baik telah described.One satunya adalah deregulasi E2F keluarga faktor transkripsi - peristiwa itu, seperti inaktivasi p53, terjadi di hampir semua manusia kanker 70 Beberapa jalur apoptosis diinduksi oleh. deregulasi E2F1, termasuk sinyal p53-independent yang akan peka sel sampai mati p53-mediated 70 , aktivasi transkripsional ARF untuk menstabilkan p53 (Ref. 4) dan aktivasi transkripsional p73 (ref 71,72). Dalam Selain itu, E2F1 dapat berinteraksi dengan p53 dan dapat langsung 

menambah aktivitas apoptosis p53 (Ref. 73). Meskipun dasar untuk peningkatan p53's fungsi apoptosis oleh E2F1 mengikat tidak jelas, ini kegiatan dapat diatur oleh cyclin A, yang bersaing dengan p53 untuk mengikat E2F1. Faktor nuklir transkripsi faktor kB (NF- kB) juga dapat mempengaruhi p53-induced apoptosis respon, baik positif dan negatively.NF-kB menunjukkan kuat anti-apoptosis aktivitas di banyak sistem, terutama dalam penghambatan kematian sel dalam menanggapi kematian-reseptor aktivasi oleh ligan seperti faktor tumournecrosis (TNF) 74 Peran. Dari NF-kB dalam memodulasi p53-induced apoptosis Namun, kurang jelas. Walaupun NF-kB dapat menghambat fungsi p53 oleh bersaing untuk co-aktivator seperti P300 (ref 75,76), lainnya penelitian telah menunjukkan persyaratan untuk NF-kB di p53- dimediasi sel kematian 77 Produk PEUTZ-JEGHER gen. LKB1 juga telah terbukti memiliki peran dalam mediasi p53-dependent apoptosis, dan hilangnya LKB1 pada sel epitel usus tampaknya untuk memberikan perlindungan p53-induced terhadap kematian sel, sehingga meningkatkan tumor pembangunan 78 Studi-studi lain telah menunjukkan. bahwa terminal karboksil ekstrim p53 memiliki peran dalam induksi apoptosis dengan berinteraksi dengan DNA helicases, seperti XPD, XPB, BLMand WRN1 (Ref. 79). Meskipun tidak diketahui bagaimana protein berbeda berkontribusi terhadap kematian p53-mediated, nampaknya setidaknya beberapa dari mereka langsung akan menimpa pada apoptosis kegiatan p53. Mengatur regulator Identifikasi kofaktor yang secara khusus diperlukan untuk p53 untuk menimbulkan gen target apoptosis menunjukkan bahwa terdapat beberapa mekanisme di mana respon apoptosis dapat regulated.Most sederhana, ketersediaan kofaktor dapat diatur pada tingkat stabilitas ekspresi atau protein, sehingga sel-sel yang tidak mengungkapkan protein seperti ASPP, JMY atau p63/p73 pada tingkat yang cukup untuk melarikan diri dari induksi respon apoptosis setelah aktivasi p53. Namun, lebih kompleks tingkat kontrol, termasuk pasca-translasi modifikasi yang mungkin mengatur interaksi antara berbagai komponen ini sistem, juga sedang diidentifikasi.

p53 secara ekstensif fosforilasi, dan modifikasi di beberapa residu telah secara khusus dikaitkan dengan p53 kemampuan untuk menginduksi apoptosis response.Of suatu kepentingan tertentu adalah fosforilasi p53 pada serin (Ser) 46, yang diperlukan untuk p53 untuk menimbulkan ekspresi apoptosis target gen seperti p53AIP1, tetapi tidak mediator penangkapan sel-siklus seperti CDKN1A (ref 80,81) (Gambar 5). Peraturan Ser46 fosforilasi sehingga mungkin kinase penting dalam modulasi pilihan respon terhadap aktivasi p53, dan beberapa sekarang telah terlibat sebagai bertanggung jawab untuk modifikasi ini. Protein homeodomain-berinteraksi kinase 2 (HIPK2) dapat menengahi Ser46 fosforilasi dalam menanggapi ultraviolet (UV) iradiasi 82,83 , Meskipun tampaknya bahwa ini saja tidak cukup untuk menginduksi apoptosis 83 Ini juga telah menyarankan bahwa protein p38 kinase mitogen-diaktifkan. (MAPK) dapat memediasi fosforilasi Ser46 di tanggapan terhadap iradiasi UV 81,84 Menariknya, tidak. HIPK2 juga p38MAPK terlibat dalam fosforilasi Ser46 dalam menanggapi radiasi pengion, yang membutuhkan baik telangiectasia ataksia bermutasi (ATM) 85 dan gen p53-inducible p53DINP1 (Ref. 86). ATM tidak langsung phosphorylate p53 pada Ser46, tetapi cenderung menyebabkan suatu kinase yang mungkin co-diaktifkan oleh p53DINP1 untuk memfasilitasi Ser46 lapisan phosphorylation.A lebih lanjut kompleksitas dengan ketentuan fosforilasi Ser46 adalah disediakan oleh identifikasi ofWIP1 sebagai sebuah fosfatase yang melemahkan UV-cahaya-fosforilasi diinduksi dari p53 pada Ser46 oleh menonaktifkan p38MAPK, sehingga melucuti respon apoptosis 84 Kebanyakan menggugah rasa ingin tahu, WIP1 adalah a. target transkripsional p53 (Ref. 87), sehingga mendirikan umpan balik di mana p53 dapat menginduksi ekspresi protein yang dapat melumpuhkan kemampuan untuk menginduksi apoptosis (BOX 1). Jadi, tampak jelas bahwa fosforilasi p53 dapat berkontribusi pada aktivasi apoptosis, meskipun mekanisme yang mendasari penelitian ini adalah tidak known.Although ada kemungkinan bahwa fosforilasi halus mengubah konformasi p53 untuk memungkinkan mengikat 

promotor elemen dalam target gen apoptosis, juga menggoda untuk berspekulasi fosforilasi yang mengatur p53 interaksi dengan beberapa kofaktor apoptosis, seperti ASPP. Selain fosforilasi, modifikasi kovalen lain dari p53 juga mungkin penting dalam mengatur p53 kegiatan dan menentukan pilihan respon. p53 dikenakan beberapa yang berbeda pasca-translasi modifikasi, termasuk sumoylation dan asetilasi, dan - meskipun beberapa laporan yang saling bertentangan - tampaknya Kemungkinan bahwa asetilasi karboksi-terminal p53 dapat mengatur aktivitas transkripsi dalam kondisi tertentu 66 . Oleh karena itu, kepentingan tertentu yang asetilasi p73 baru-baru ini telah ditunjukkan untuk selektif meningkatkan aktivasi gen target apoptosis 88 , Menunjukkan bahwa p53 juga bisa diatur dengan cara yang sama. Subselular lokalisasi p53. Pada sel utuh, kegiatan dari p53, termasuk modifikasi pasca-translasi dan kemampuan untuk berinteraksi dengan protein lain, dapat lebih lanjut dikendalikan oleh peraturan lokalisasi subselular dari komponen jalur p53-respon. p53 adalah aktif diangkut ke dalam dan keluar dari inti 89,90 , Dan

penting untuk memungkinkan perkembangan tumor, dan mutasi dalam komponen hilir jalur apoptosis diaktifkan oleh p53 dapat menggantikan kehilangan p53 di tumor pembangunan 109-111 Namun, identifikasi. dari kofaktor apoptosis yang diperlukan khusus untuk p53-mediated kematian menunjukkan bahwa protein tersebut mungkin juga menjadi target untuk inaktivasi pada kanker manusia. Rugi atau penghambatan faktor seperti ASPP, atau kemampuan untuk phosphorylate p53 pada Ser46, akan menyebabkan cacat mendalam dalam kemampuan p53 untuk membunuh sel tumor berkembang. Memang, petunjuk pertama dari mekanisme tersebut telah ditemukan pada kanker payudara, ~ 11% dari yang memiliki amplifikasi dari fosfatase WIP1, yang mencegah fosforilasi dan aktivasi fungsi apoptosis p53 (Ref. 108). Menariknya, sebagian besar tumor ini ditahan p53 wild type. Demikian pula, manusia banyak kanker menunjukkan aktivitas yang disempurnakan-phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K) / Akt kaskade sinyal, dengan hilangnya PTEN 

atau, pada kanker aerodigestive-saluran atas, melalui amplifikasi PIK3CA, subunit katalitik dari PI3K 112 . Meskipun sinyal Akt berkelanjutan telah pleiotropic efek pada pengaturan kematian sel, salah satu konsekuensi adalah penghambatan selektif p53-induced kematian sel. Tumor terkait ekspresi amino-tersembuhkan isoform dihapus dari p73 mungkin juga langsung menimpa pada aktivitas apoptosis p53 (BOX 1). Keluarga semakin kofaktor yang diperlukan untuk p53 untuk menginduksi apoptosis adalah menyediakan beberapa target baru yang menguntungkan bagi pengembangan terapi untuk mengembalikan fungsi apoptosis p53, dan beberapa bukti untuk validasi mereka di arena ini mungkin segera tersedia. Bisa jadi bahwa dengan penargetan p53's teman dan rekan kami akan memastikan p53 yang melakukan hal yang benar dalam membuat sel tumor baru lahir memilih kematian atas aib. identifikasi kofaktor yang secara khusus memberikan kontribusi p53-induced apoptosis memungkinkan kita untuk berpikir lebih tepatnya tentang mengapa sel-sel tumor mati sebagai respons untuk p53. Ada kemungkinan bahwa perubahan kanker terkait - seperti aktivasi onkogen - langsung meningkatkan ekspresi atau kegiatan faktor yang diperlukan untuk p53-induced kematian. Sebagai contoh, diregulasi E2F1 (Ditemukan di hampir semua kanker) dapat mengaktifkan ekspresi dari p73 (ref 71,72,106), yang baru-baru ini terbukti memiliki peran langsung dalam memungkinkan apoptosis p53-mediated 69 . Relocalization dari p53 ke NB, sebuah acara yang berhubungan dengan kemampuan untuk menginduksi ekspresi target apoptosis gen, terjadi dalam menanggapi aktivasi onkogen - di Khususnya, induksi RAS activity.Herein terletak sebuah komplikasi untuk model, bagaimanapun, karena aktivasi dari p53 oleh RAS dalam situasi seperti ini dikaitkan dengan induksi penuaan dini daripada apoptosis 91,94 Tentu saja, RAS juga memiliki kemampuan untuk mengaktifkan survival signaling melalui induksi Akt. 107 , menggarisbawahi fakta bahwa respon akhir sel untuk salah satu rangsangan merupakan hasil integrasi dari kompleks dan jalinan jaringan sinyal. Sangat baru-baru ini, RAS onkogenik juga ditunjukkan untuk menekan ofWIP1 ekspresi, mengangkat fosforilasi p53 di Ser46 dan meningkatkan sinyal apoptosis 

108 . Menggabungkan p53-mengaktifkan fungsi onkogen dengan kegiatan p53-independen mereka apoptosis menyebabkan gambaran yang lebih jelas tentang mengapa sel tumor begitu kuat prima untuk kematian. Sebagai kegiatan sel-siklus-penangkapan apoptosis dan p53 dapat mandiri diatur, variasi yang lebih halus pada tema p53 mengaktifkan kembali untuk terapi tumor menjadi cara khusus untuk mengaktifkan kematian-mendorong fungsi p53. Studi-studi awal p53 mutan menunjukkan kuat bahwa hilangnya aktivitas apoptosis p53.