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RB1 基因功能

RB 转录辅阻遏物 1

基因策划抑癌基因

概述

RB1 编码视网膜母细胞瘤蛋白,这是一种典型的肿瘤抑制因子,通过隔离 E2F 转录因子来抑制细胞周期进程。双等位基因丢失是视网膜母细胞瘤所必需的,并且在许多癌症中很常见。

分子机制

机制总结

低磷酸化 pRb 通过结合 E2F 转录因子并招募 HDAC 复合物来沉默 S 期基因,从而强制 G1 期停滞。连续的 CDK4/6→CDK2 介导的 pRb 过度磷酸化使 pRb 失活并不可逆地使细胞分裂。

分步机制

1

在 G0/G1 早期,pRb 被低磷酸化,并通过其口袋结构域结合 E2F1/2/3,招募 HDAC1/2 和 BRG1 形成共阻遏物复合物,沉默进入 S 期所需的 E2F 靶基因。

2

CDK4/6–cyclin D 在 Ser780(CDK4 特异性位点)和 Ser795 处磷酸化 pRb,部分破坏 HDAC 募集并启动 G1 中期的 E2F 去抑制。

3

E2F1/2/3,现在部分活跃,转录细胞周期蛋白 E 和 CDK2。 CDK2-细胞周期蛋白 E 使 pRb 在 Ser811、Thr821 和 Thr826 位点过度磷酸化,通过 E2F 的静电排斥完成 pRb 失活。

4

完全过度磷酸化的 pRb 释放所有结合的 E2F 因子。游离的 E2F1/2/3 充当细胞周期蛋白 A、PCNA、MCM2-7、RRM1/2 和 DNA 聚合酶 δ(S 期进展所需的基因产物)的转录激活剂。

5

过度磷酸化的 pRb 状态通过持续的 CDK2/CDK1 活性维持在 S、G2 和 M 期。 pRb 在有丝分裂退出时被 PP1/PP2A 介导的去磷酸化重新激活,在子细胞中重新建立 G1 抑制。

6

p16INK4a (CDKN2A) 抑制 CDK4/6,防止 pRb 磷酸化并将细胞锁定在 G1 期。 RB1 的缺失(或 CDKN2A 缺失,或 CDK4 扩增)绕过了限制点,这解释了为什么 pRb 通路在几乎所有人类癌症中都被破坏。

上游监管机构

CDK4/6–细胞周期蛋白 D

Ser780 处的初始 pRb 磷酸化;限制点绕过第一步

CDK2-细胞周期蛋白 E/A

过度磷酸化完成 pRb 失活;正反馈循环

PP1/PP2A 磷酸酶

在有丝分裂出口处使 pRb 去磷酸化,恢复 G1 抑制

下游目标

E2F1/2/3(压制)

通过 HDAC 募集沉默 S 期基因启动子

HDAC1/2/3

G1 中 E2F 目标处的染色质压缩

BRG1 (SWI/SNF)

染色质重塑抑制 E2F 基因表达

关键的翻译后修饰

磷酸化
Ser780(CDK4/6 专用)

部分 HDAC 发布; E2F 部分激活 — G1 中期诱导

过度磷酸化
14 个 CDK 位点 (CDK2/CDK1)

完成 E2F 发布; G1/S 承诺 — 不可撤销

乙酰化
Lys873/874 (PCAF)

降低 E2F 结合亲和力;有助于解除压抑

发病机制

双等位基因 RB1 失活是 Knudson 两次打击肿瘤抑制模型的创始例子。它对于视网膜母细胞瘤的发展是必要且充分的。体细胞 RB1 缺失在小细胞肺癌中几乎普遍存在(~90%),在膀胱癌、骨肉瘤和三阴性乳腺癌中也很常见。 RB1 突变是 CDK4/6 抑制剂耐药性的定义生物标志物:没有 pRb,就没有药物需要保护的底物。

关键途径

  • ·细胞周期
  • ·E2F转录调控
  • ·衰老
  • ·差异化

疾病协会

  • ·视网膜母细胞瘤
  • ·骨肉瘤
  • ·小细胞肺癌
  • ·膀胱癌

研究活动

RB1 是一个积极研究的目标:大约 150+ 提及它的临床试验目前正在 ClinicalTrials.gov 上招募。试验活动反映了研究兴趣,而非已证实的益处——设计、终点和人群差异很大。

追踪 RB1 试验

每天以通俗易懂的语言总结新的和改变的肿瘤学试验。

职能合作伙伴

E2F1CDK4CDK6CCND1HDAC1TP53

常见问题 RB1

RB1 是做什么的?

RB1 编码 pRb,它通过结合和隔离 E2F 转录因子来控制 G1/S 限制点。低磷酸化 pRb 主动抑制进入 S 期所需的 E2F 靶基因。 CDK4/6-cyclin D 磷酸化会释放 E2F 并使细胞陷入分裂——这是一个无法回头的时刻。

哪些癌症是由 RB1 突变引起的?

双等位基因 RB1 丢失会导致视网膜母细胞瘤——克努森两次打击假说解释的第一种癌症。体细胞 RB1 失活在小细胞肺癌 (~90%) 中几乎普遍存在,在膀胱癌和骨肉瘤中也很常见,并且在大约 20% 的乳腺癌和前列腺癌中发生。

RB1 状态是否可以预测对 CDK4/6 抑制剂的反应?

是的 — CDK4/6 抑制剂通过保持 pRb 处于活性低磷酸化状态来发挥作用。具有 RB1 缺失或突变的肿瘤本质上对 CDK4/6 抑制剂具有耐药性,因为没有 pRb 可以保护。因此,RB1 状态是 palbociclib、ribociclib 和 abemaciclib 的关键预测生物标志物。

答案基于来自 PubMed 和精选基因数据库的同行评审文献。 阅读我们的基因功能完整指南 →

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