基因突變

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。

老年失智症的防火牆-基因突變

老年失智症的防火牆-基因突變
長庚大學生物醫學系教授周成功/長庚大學生物醫學系教授周成功責任編輯

許多遺傳性疾病都是因為基因突變,造成胺基酸序列改變,使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變,反而不容易罹患特別的疾病?找到這些保護性的基因突變,可以讓我們更了解疾病的成因,發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析,最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。

阿茲海默症又稱老年失智症,主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失,它發生的機會與年齡成正比;過了65歲,每5年發病率會增加1倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚,不過許多證據都指向1個蛋白:amyloid b precursor (APP)。APP是神經細胞上的1個膜蛋白,真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白,稱作 b amyloid。b amyloid自己很容易聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子,會看到神經組織中有許多 b amyloid聚集的斑塊。b amyloid形成的斑塊是判定阿茲海默症1個重要標記。

聽不見的好處

聽不見的好處
知識通訊評論第36期

科學家最近發現,會造成耳聾的基因突變,也會產生有助於癒合傷口的蛋白質,這也揭示出生命演化的奇妙過程。

研究者斷定一個造成大多數遺傳性耳聾的基因,可能有意想不到的益處:它可保護你免受感染。

英國倫敦大學瑪莉皇后學院由凱瑟爾 (David Kelsell) 領導的研究團隊其中一員曼恩 (Stella Man) ,在五月八日於阿姆斯特丹舉辦的歐洲人類基因學會會議中演講。她宣布由失聰基因編碼的 Cx26 蛋白質,也許有助於傷口癒合。

她表示傷口癒合較快,比方說侷限細菌在手術後進入血液的管道,應有助於預防感染。她說這雖屬臆測,但也許正由於 Cx26 耳聾基因突變對傷口的益處,它們才經過天擇留存於世。