がん原遺伝子はどのようにしてがん遺伝子になるのか

がん原遺伝子は、細胞周期を調節するタンパク質をコードする遺伝子のクラスです。これらのタンパク質は、成長因子受容体、転写調節因子、またはシグナル伝達タンパク質である可能性があります。それらは細胞周期の正の制御として機能し、アポトーシス経路を負に調節します。がん原遺伝子のがん遺伝子への活性化は、がんの形成を誘導します。 がん原遺伝子からがん遺伝子への変換は、点突然変異、高レベルの遺伝子増幅、遺伝子または遺伝子産物の融合の 3 つの方法で発生します。 この記事では、これら 3 つの方法について説明します。

対象となる主な分野

1.癌原遺伝子とは
– 定義、機能、タイプ
2.がん原遺伝子はどのようにしてがん遺伝子になるのか
– 点突然変異、遺伝子増幅、遺伝子融合

重要な用語:遺伝子増幅、遺伝子融合、がん遺伝子、点突然変異、がん原遺伝子

がん原遺伝子とは

がん原遺伝子とは、正常な細胞の特殊化と分裂を促進する遺伝子のクラスを指します。それらは突然変異に続いて癌遺伝子になります。癌遺伝子は、突然変異または高レベルで発現されると、正常細胞から癌細胞への変換に寄与する任意の遺伝子です。癌原遺伝子の遺伝子産物は、細胞周期の正の調節に関与しています。細胞内でのがん原遺伝子の役割を 図 1 に示します .

図 1:癌原遺伝子

これまでに約 100 種類のがん原遺伝子が同定されています。 表 1 に、よく特徴付けられた癌遺伝子の一部を示します。

がん遺伝子

がん原遺伝子ががん遺伝子になる仕組み

がん原遺伝子は、点突然変異、高レベルの遺伝子増幅、遺伝子または遺伝子産物の融合という 3 つの経路でがん遺伝子になります。がん原遺伝子からがん遺伝子への変換は、図 2 に示されています。

図 2:癌原遺伝子の形成

点突然変異

単一ヌクレオチドの変化は、癌原遺伝子のタンパク質コード領域または調節領域のいずれかで発生する可能性があります。タンパク質コード領域の点変異は、タンパク質の活性化、安定性、および位置によって、がん原遺伝子の機能を変化させます。癌原遺伝子の調節配列の変化は、RNA スプライシングと遺伝子発現量の変化によって遺伝子発現を変化させます。しかし、点突然変異は構造変化を導入し、腫瘍タンパク質を生成します。一例として、Ras タンパク質の 12 番目のアミノ酸のグリシン残基がバリンに変換されると、ヒトの膀胱がんが発生します。さらに、タンパク質の一部の欠失により、いくつかの構造変化が生じる可能性があります。

遺伝子増幅

遺伝子増幅は、遺伝子産物のレベルの増加を引き起こします。高レベルの遺伝子発現は、遺伝子産物が癌タンパク質として機能する原因にもなります。

遺伝子融合

遺伝子融合はまた、ほとんどの構造的に変化したタンパク質の産生を引き起こします.フィラデルフィア染色体の出現は、遺伝子融合の一例です。これは、9 番染色体と 22 番染色体の間の転座によって形成されます。これにより、bcr1 が融合します。 そして可能 遺伝子。それは慢性骨髄性白血病 (CML) を引き起こします。 Brc1-Abl 融合タンパク質は腫瘍タンパク質として機能します。

がん原遺伝子の変異は、細胞分裂によって次の細胞世代に受け継がれます。癌原遺伝子の機能は細胞周期を積極的に調節することであるため、突然変異した癌遺伝子は、細胞を悪性段階にすることによって制御されない細胞分裂を引き起こします。これにより、体内に腫瘍や癌が形成されます。

結論

がん原遺伝子は、細胞の特殊化と分裂に関与しています。突然変異の後、それらは癌の形成を誘発する癌遺伝子になります。がん原遺伝子からがん遺伝子への変換に関与する 3 つの主な方法は、点突然変異、遺伝子増幅、および遺伝子融合です。点突然変異の間に、癌原遺伝子のヌクレオチド配列が変化し、構造的に変化したタンパク質を形成します。遺伝子増幅では、遺伝子産物の量が増加し、細胞分裂が誘導されます。遺伝子融合では、転座によって融合した遺伝子が癌タンパク質を形成します。

参照:

1.「がんと細胞周期」。ルーメン:無限の生物学、こちらから入手できます。
2.グリフィス、アンソニー JF. 「がん：異常な細胞制御の遺伝学」。遺伝子解析入門。第 7 版、米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日、こちらから入手可能。

画像提供:

1. 「がん原遺伝子の変換フローチャート」Haywardlc 著 – 自身の作品 (CC0)、コモンズ ウィキメディア経由
2. 「がん遺伝子の図解」 未知のイラストレーターによる – 国立研究所の一部である国立がん研究所が発表コモンズウィキメディア経由の健康（パブリックドメイン）