По-видимому, большое значение в процессах регуляции клеточного деления имеет группа белков. программируемых так называемыми онкогенами. Измененные (мутантные) формы этих генов обнаруживаются в опухолевых клетках и входят в ряде случаев в виде соответствующих РНК-копий в состав онкогенных (т.е. вызывающих опухоли) ретровирусов. Первым открытым онкогеном был ген sr. входящий в состав вируса саркомы Рауса. Программируемый им белок, продукт гена sr. оказался протеинкиназой, которая в отличие от протеинкиназ класса А и протеинкиназы С катализировала фосфорилирование определенного спектра клеточных белков по остаткам тирозина, а не по остаткам серина и треонина, Дальнейшие исследования показали, что такая активность присуща некоторым рецепторам факторов роста. в частности рецептору эпидермального фактора роста. Ген erd, программирующий аналог этого рецептора, был обнаружен в составе онкогенного вируса птичьего миелобластоза, В настоящее время открыто несколько десятков онкогенов. В большинстве изученных случаев продукты этих онкогенов в здоровых клетках являются участниками передачи митогенных (т. е. управляющих, митозами) сигналов. В ряде опухолей, в том числе человеческих, найдены онкогены, программирующие аналоги белка G,воспринимающего сигна-, лы от комплексов эффектор - рецептор (в частности, онкогены Н—ras и К—ras) онкогены, программирующие синтез аналогов самих факторов роста. например онкоген sis, входящий в состав вируса саркомы обезьян, продукт которого является аналогом фактора роста. выделяемого тромбоцитами (клетками крови. участвующими в процессе свертывания ) онкогены, продуктами которых являются аналоги ядерных белков, по-видимому, участвующих на заключительных этапах каскада превращений. возникающего в ответ на митогенный сигнал (онкогены туе, fos и др.). [c.428]
Некоторые виды опухолей вызываются вирусами. Выделенные из них вирусы инфицируют нормальные клетки и, внося в них свою РНК или. ДНК, трансформируют эти клетки в опухолевые. Первым из таких опухолеродных (онкогенных) вирусов был вирус саркомы Рауса. вызывающий соединительнотканные опухоли (саркомы) у птиц. Он стал важным объектом исследований. так же как и ряд других онкогенных вирусов. открытых позже. [c.426]
Когда ретровирус трансформирует нормальную клетку в опухолевую, аномальное поведение часто бывает обусловлено геном, который ( привнесен вирусом, но для выживания и репродукции самого вируса фактически не нужен. Впервые это выяснилось, когда были открыты мутанты вируса саркомы Рауса. способные нормально размножаться, но не трансформирующие клетку. Оказалось, что некоторые из этих нетрансформирующих мутантов не имеют гена (или части гена ), кодирующего белок с мол. массой 60000. В результате других мутаций этого гена трансформирующее действие вируса может становиться термочувствительным зараженные клетки проявляют трансформированный фенотип при 34°С, но после повышения температуры до 39°С они быстро (через несколько часов) возвращаются к нормальному фенотипу (рис. 13-32). По-видимому, этот специфический ген в онкогенном вирусе ответствен за клеточную трансформацию (и этим привлекает наше внимание), но является ненужным балластом с точки зрения репродукции самого вируса. [c.427]
Одним из наиболее интенсивно изучаемых протоонкогенов является -sr. соответствующий онкогену л -sr вируса саркомы Рауса. Он принадлежит к небольшому семейству гомологичных протоонкогенов и кодирует белок sr - тирозин-специфическую протеинкиназу с мол. массой 60000 (поэтому иначе ее называют РбО ), которая содержит ковалентно связанную жирную кислоту. прикрепляющую ее к внутренней стороне плазматической мембраны (разд. 8.2.3). В своей онкогенной форме эта киназа сверхактивна, и для того, чтобы она могла вызывать трансформацию клетки. необходимо ее прикрепление к мембране (рис. 13-35). Эксперименты с антителами показывают, что [c.431]
Проще всего изучать онкогены ретровирусов, так как кодирующие их последовательности не перекрываются с другими вирусными генами. В результате онкоген часто утрачивается без ущерба для размножения вируса. Необязательность присутствия онкогена была впервые обнаружена при исследовании мутантных частиц вируса саркомы Рауса. который хорошо размножался, но не вызывал опухолевой трансформации клеток. Оказалось, что многие из таких мутантов имеют геном с делениями большого внутреннего сегмента, кодирующего белок с мол. массой 60000. Именно присутствие продукта этого гена, называемого геном sr. превращает нормальные клетки кур в раковые. [c.154]
По-видимому, все клетки, инфрщированные вирусом саркомы Рауса. трансформируются и становятся злокачественными [400]. Высказывалось предположение, что эта высокая степень онкогенности, не свойственная другим вирусам. связана с онисанными выше проявлениями дефектности у этого вируса. Однако теперь это кажется маловероятным, поскольку штаммы вируса саркомы Рауса. не обладающие псевдодефектными свойствами, также оказываются хорошими трансформантами то же самое относится к высокопродуктивному штамму Брайана, если он атакует чувствительные к нему клетки. [c.275]
Некоторые данные о репликации вируса саркомы Рауса служат довольно ясным намеком на механизм онкогенеза, индуцированного РНК-содержащими вирусами. Оказалось, что уже на ранних стадиях инфекции вирусом саркомы Рауса должен происходить синтез ДНК, и при этом необходимо, чтобы ДНК функционировала на протяжении всего процесса репликации вируса [24] — обстоятельство, прямо противоположное тому, что наблюдается с репликацией всех неонкогенных РНК-содержащих вирусов. Высказывалось предположение, что РНК — ДНК-гибрид может представлять собой эквивалент репликативной формы (РФ) этих онкогенных вирусов [24]. Существует также предположение об образовании двух -ценочечных ДНК-провирусов, включенных в геном хозяина [497] Опыты по гибридизации ДНК хозяина и РНК вируса саркомы Рауса или РНК какого-нибудь другого вируса лейкоза показали, что небольшие сегменты этих РНК, особенно богатые аденином, комплементарны к ДНК-хозяина 1180, 181]. [c.276]
Ретровирусы, вызывающие раковую трансформацию, это РНК-со-держащие вирусы. С помощью фермента ревертазы они способны синтезировать ДНК-копии в ходе так называемой обратной транскрипции. Эти ДНК-копии способны встроиться в геном клетки. Интегрированная копия называется провирусом. Некоторые ретровирусы, известные как активно трансформирующие вирусы. высоко онкогенны. Они вызывают неопластические заболевания у зараженных ими животных. В культуре клеток эти вирусы вызывают трансформацию клеток, протекающую с высокой эффективностью. Около 20 таких вирусов было выделено из крыс, мыщей, обезьян, кощек, цыплят и индюков (например, вирусы саркомы Харвея и саркомы Малони выделены из крыс и мышей соответственно). Кроме генетической информации. необходимой для своей собственной репликации, эти вирусы несут специфические гены. называемые онкогенами, ответственными за их способность вызывать раковую трансформацию. Сейчас известно около 15 генов one, включая ген sr вируса саркомы Рауса. поражающего кур, ген mos вируса саркомы мышей и ген ras вируса саркомы крыс. [c.322]
Дополнительным подтверждением гомологии между онкогенами и последовательностями нормальных клеток служит и тот факт, что они, как правило, кодируют аналогичные белки. Например, онкоген вируса саркомы Рауса кодирует тирозин-специфичную киназу. обозначаемую ррбО. Этот белок представляет собой фосфопротеин молекулярной массы 60000. Такой же белок выделяется и из нормальных клеток цыпленка, хотя в этих клеттсах его количество в 100 раз меньше, чем в раковых. Использование клонированных фрагментов онкогенов в экспериментах по ДНК-гибридизации выявило гомологию между геном газ вируса саркомы Харви и геном из клеток карциномы мочевого [c.323]
Рис. 13-35. Эта электронная микpoфoтoqзaфия показывает, что протеинкиназа, кодируемая онкогеном -sr вируса саркомы Рауса. прикреплена к внутренней поверхности плазматической мембраны как полагают, белок sr. образующийся под действием белка -sr. по-видимому, находится там же, но его труднее обнаружить, так как он обычно присутствует в очень малых количествах Локализация белка sr была определена на этом препарате по его реакции со специфическими антителами. к которым были присоединены электроноплотные частицы
В отличие от ДНК-содержащих вирусов большинство ретровирусов (см. разд. 5.5.8 и 13.4.2) относительно безвредны для клетки-хозяипа. Зараженная клетка постоянно выделяет новые вирусные частицы. которые отпочковываются от плазматической мембраны. не вызывая неопластической трансформации клетки Однако изредка может происходить случайное овладение. захват ретровирусом регуляторного клеточного гена (или его испорченной копии, или фрагмента этого гена), который не используется в жизненном цикле самого вируса, но может кардинально влиять на судьбу клетки-хозяипа. В частности, как мы видели в гл. 13 (разд. 13.4.2), ретровирус, подобный вирусу саркомы Рауса. захватившему клеточный онкоген (рис. 21-21), легко обнаруживается по своему доминантному трансформирующему эффекту на инфицированные клет- [c.468]
Благодаря открытию тирозиновой протеинкиназы вируса саркомы Рауса стал интенсивно изучаться процесс фосфорилирования остатков тирозина в белках. Теперь известно, что тирозиновая протеинкиназа содержится во многих нормальных клетках. В большинстве таких клеток количество фосфотирозина мало, но при трансформации онкогенными вирусами. содержащими протеинкиназу, оно обычно [c.358]
У многих ретровирусов часть вирусных последовательностей дад, pol или env заменена большим функционирующим онкогенным фрагментом. Такие ретровирусы являются дефектными-они не могут размножаться сами по себе и нуждаются в присутствии неонкогенного вируса-помощника. доставляющего продукт утраченного гена. Недефектные онкогенные ретровирусы вроде вируса саркомы Рауса встречаются даже реже, чем многочисленные дефектные (как, например, вирус саркомы Харви или вирус Абельсона), у которых нет сегмента дад или env. Онкогенные белки таких дефектных вирусов часто представляют собой продукты слияния N-концевая часть у них содержит последовательность дад, а карбоксильный конец-последовательность онкогена. [c.154]
Хотя некоторые клеточные гены. включенные в состав вирусного генома, стали онкогенами, ни их структура, ни их функции в результате такого перемещения существенно не изменились. Например, онкоген вируса саркомы Рауса и его ген-предшественник в нормгшьной клетке кодируют сходные ти-розиновые протеинкиназы, связанные с плазматической мембраной. В случае некоторых онкогенов методом клонирования ДНК был вьщелен клеточный ген-предшественник. Если такой ген ввести обратно в клетку при условиях, благоприятных для его экспрессии, то нормальная клетка превращается в опухолевую [c.156]
Вирус саркомы Рауса (К8У) содержит онкоген v-sr. который кодирует белок с мол. массой 60 кДа, известный как рбО " Полагают, что этот белок вызывает трансформацию клеток, действуя в качестве тирозинспецифической протеинкиназы. рбО" прикреплен к цитоплазматической поверхности плазматической мембраны посредством связанной с его М-концом миристиновой кислоты (жирная кислота С 14). Вы выделили мутант К8У, у которого р60 не связывается с миристиновой кислотой из-за изменения на К-конце. Чтобы определить значение этого связывания для трансформации, вы инфицируете клетки мутантным вирусом и вирусом дикого типа и сравниваете свойства инфицированных и неинфицированных клеток. Как видно из данных табл. 13-4, клетки, инфицированные мутантным вирусом, не проявляют почти ни одного классического симптома трансформации. [c.248]
Синтез ДНК на матрице РНК. Выдающимся достижением биохимии нуклеиновых кислот является открытие в составе онковирусов (вирус Раушера и саркомы Рауса ) фермента обратной транскриптазы. или ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза), катализирующего биосинтез молекулы ДНК на матрице РНК. Накоплены данные о том, что многие РНК-содержащие онкогенные вирусы. получившие наименование онкорнавирусов, содержат ревертазу в составе покровных белков. Фермент открыт также во многих клетках прокариотов и эукариотов, в частности [c.486]
