原致癌基因（Proto-oncogene）

原致癌基因（Proto-oncogene）
國立臺灣師範大學生命科學系研究助理胡琬琳

原致癌基因（proto-oncogene）為細胞內之正常基因，其表現的蛋白質產物能促進細胞生長及分裂，當原致癌基因在諸如放射性物質、化學物質及病毒的作用影響下而突變（mutation）時，會造成其蛋白質產物過量產生或是活性增加，使細胞的生長及分裂大幅增加而導致癌症（cancer）。此時突變後的原致癌基因即稱為致癌基因（oncogene），換言之，原致癌基因是致癌基因的前身。

原致癌基因突變為致癌基因的方式可分為三類：(1) 基因於基因組中（genome）的移動；(2) 原致癌基因的放大（amplification）；(3) 原致癌基因本身或其調控區（control element）發生點突變（point mutation）。在第一類情形中，原致癌基因經轉位作用（translocation）移至不同的基因座（locus），因受到較為活化的啟動子（promoter）調控，導致其表現量增加而轉變為致癌基因；在第二類情形中，因為原致癌基因的套數（copy number）增加，導致其表現量增加而轉變為致癌基因；在第三類情形中，因為原致癌基因本身發生點突變，使其所表現的蛋白質活性增加或不易被降解（degradation），或者當原致癌基因調控區發生點突變，亦可導致其表現量增加而轉變為致癌基因。

目前研究所發現的原致癌基因大致可分為生長因子（growth factors）、受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases）、膜上非受體酪氨酸激酶（membrane mssociated non-neceptor tyrosine kinases）、G蛋白偶聯受體（G-protein coupled receptors）、絲胺酸／蘇胺酸激酶（serine/threonine kinases）、核內DNA結合/轉錄因子（nuclear DNA-binding/transcription factors）等基因。

以下分項舉例並簡介各原致癌基因:

1. 生長因子（growth factors）

SIS基因 [v-sis基因為猿猴肉瘤病毒（simian sarcoma virus）中的致癌基因] 表現血小板衍生性生長因子B鏈（PDGF B chain），此基因為最先被確認與已知細胞內基因具有同源性的致癌基因。

int-2基因表現一種與纖維母細胞生長因子相關的生長因子（FGF-related growth factor）。

KGF基因又稱HST基因，亦表現一種與纖維母細胞生長因子相關的生長因子，而且在胃癌及卡波西氏肉瘤（Kaposi’s sarcoma）細胞中被發現。

2. 受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases）

FMS基因表現血球生長激素-1 受體（colony stimulating factor-1 receptor），且被確認為一反轉錄病毒（retrovirus）的致癌基因

TRK基因表現類神經生長因子受體蛋白（NGF receptor-like protein），第一個被發現的TRK基因位於胰臟癌細胞中。

3. 膜上非受體酪氨酸激酶（membrane associated non-receptor tyrosine kinases）

SRC基因為第一個被發現的原致癌基因，其蛋白質產物為蛋白質酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase）。

LCK基因從T細胞腫瘤株（T cell tumor line）中所分離，且被認為與T細胞的CD4及CD8抗原（antigen）有關。

4. G蛋白偶聯受體（G-protein coupled receptors）

MAS基因在乳癌細胞（mammary carcinoma）中所發現，其蛋白質產物為血管收縮素（angiotensin）的受體

5. 絲胺酸／蘇胺酸激酶（serine/threonine kinases）

RAF基因參與在大多數受體酪氨酸激酶（RTK）的訊息傳遞路徑。

MOS基因一般表現於生殖細胞（germ cell）且作用於卵子成熟時。

6. 核內DNA結合/轉錄因子（nuclear DNA-binding/transcription Factors）

FOS基因首先於骨源性肉瘤病毒（Finkel, Biskis, Jinkins murine osteogenic sarcoma virus）中被發現，其蛋白質產物會與另一原致癌基因JUN的蛋白質產物交互作用，形成轉錄調節複合體（transcriptional regulatory complex）。

p53基因的蛋白質產物為人類腫瘤中最為人熟知的突變蛋白（mutant protein），突變形式的p53蛋白會干擾正常p53蛋白抑制細胞生長的功能，故導致癌症產生。

參考資料：

Jane, B. R., Lisa, A. U., Michael, L. C., Steven, A. W., Peter, V. M., & Robert, B. J. 2011. CAMPBELL BIOLOGY. Ninth Edition. San Francisco: Pearson Education, Inc.

Harvey, L., Arnold, B., Chris, A. K., Monty, K., Matthew, P. S., Anthony, B., Hidde, P., & Paul, M. 2007. Molecular cell biology. Sixth Edition. W. H. Freeman and Company.

The Medical Biochemistry Page. http://themedicalbiochemistrypage.org/oncogene.php