P53遺伝子

p53遺伝子（ピー53いでんし）とは、一つ一つの細胞内でDNA修復や細胞増殖停止、アポトーシスなどの細胞増殖サイクルの抑制を制御する機能を持ち、細胞ががん化したときアポトーシスを起こさせるとされる。この遺伝子による機能が不全となるとがんが起こると考えられている、いわゆる癌抑制遺伝子の一つ。

TP53
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 4QO1, 1A1U, 1AIE, 1C26, 1DT7, 1GZH, 1H26, 1HS5, 1KZY, 1MA3, 1OLG, 1OLH, 1PES, 1PET, 1SAE, 1SAF, 1SAK, 1SAL, 1TSR, 1TUP, 1UOL, 1XQH, 1YC5, 1YCQ, 1YCR, 1YCS, 2AC0, 2ADY, 2AHI, 2ATA, 2B3G, 2BIM, 2BIN, 2BIO, 2BIP, 2BIQ, 2FEJ, 2FOJ, 2FOO, 2GS0, 2H1L, 2H2D, 2H2F, 2H4F, 2H4H, 2H4J, 2H59, 2J0Z, 2J10, 2J11, 2J1W, 2J1X, 2J1Y, 2J1Z, 2J20, 2J21, 2K8F, 2L14, 2LY4, 2MEJ, 2MWO, 2MWP, 2MZD, 2OCJ, 2PCX, 2RUK, 2VUK, 2WGX, 2X0U, 2X0V, 2X0W, 2XWR, 2YBG, 2YDR, 2Z5S, 2Z5T, 3D05, 3D06, 3D07, 3D08, 3D09, 3D0A, 3DAB, 3DAC, 3IGK, 3IGL, 3KMD, 3KZ8, 3LW1, 3OQ5, 3PDH, 3Q01, 3Q05, 3Q06, 3SAK, 3TG5, 3TS8, 3ZME, 4AGL, 4AGM, 4AGN, 4AGO, 4AGP, 4AGQ, 4BUZ, 4BV2, 4HFZ, 4HJE, 4IBQ, 4IBS, 4IBT, 4IBU, 4IBV, 4IBW, 4IBY, 4IBZ, 4IJT, 4KVP, 4LO9, 4LOE, 4LOF, 4MZI, 4MZR, 4X34, 4ZZJ, 5AOL, 5ABA, 5AOK, 2MWY, 5A7B, 5AOJ, 5AOI, 5ECG, 5AB9, 4FZ3, 4RP6, 4XR8, 5AOM, 4RP7, 5HOU, 5HP0, 5HPD, 5LGY, 5G4M, 5G4O, 5G4N, 5BUA
識別子
記号	TP53, BCC7, LFS1, P53, TRP53, tumor protein p53, BMFS5, Genes, p53
外部ID	OMIM: 191170 MGI: 98834 HomoloGene: 460 GeneCards: TP53
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 17番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 7,661,779 bp[1] 終点 7,687,538 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 11番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 69,471,185 bp[2] 終点 69,482,699 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • protein N-terminus binding • DNA-binding transcription factor activity • protein self-association • core promoter sequence-specific DNA binding • DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific • protein phosphatase binding • ATP binding • 転写因子結合 • 金属イオン結合 • protein phosphatase 2A binding • 酵素結合 • zinc ion binding • クロマチン結合 • protease binding • damaged DNA binding • 血漿タンパク結合 • histone acetyltransferase binding • 銅イオン結合 • プロテインキナーゼ結合 • シャペロン結合 • DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific • receptor tyrosine kinase binding • p53結合 • identical protein binding • protein heterodimerization activity • ubiquitin protein ligase binding • RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding • DNA結合 • RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding • TFIID-class transcription factor complex binding • mRNA 3'-UTR binding • ヒストンデアセチラーゼ結合 • disordered domain specific binding • promoter-specific chromatin binding • histone deacetylase regulator activity • protein homodimerization activity • MDM2/MDM4 family protein binding 細胞の構成要素 • 細胞質 • ミトコンドリア • 細胞核 • 核内構造体 • TFIID • 核マトリックス • replication fork • 核小体 • 小胞体 • 核質 • ミトコンドリアマトリックス • PML body • 細胞質基質 • 細胞内 • transcription regulator complex • 高分子複合体 • site of double-strand break 生物学的プロセス • positive regulation of histone deacetylation • DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator resulting in cell cycle arrest • 周期的プロセス • replicative senescence • negative regulation of telomerase activity • oligodendrocyte apoptotic process • cellular response to DNA damage stimulus • intrinsic apoptotic signaling pathway • positive regulation of neuron apoptotic process • regulation of mitochondrial membrane permeability • positive regulation of reactive oxygen species metabolic process • cellular response to ionizing radiation • positive regulation of thymocyte apoptotic process • negative regulation of helicase activity • 細胞周期 • Ras protein signal transduction • 細胞増殖 • cellular response to hypoxia • negative regulation of cell population proliferation • ヌクレオチド除去修復 • cellular response to glucose starvation • regulation of transcription, DNA-templated • response to antibiotic • transcription, DNA-templated • ER overload response • positive regulation of transcription, DNA-templated • negative regulation of cell growth • intrinsic apoptotic signaling pathway by p53 class mediator • positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation • viral process • response to gamma radiation • negative regulation of fibroblast proliferation • positive regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway • 細胞分化 • determination of adult lifespan • positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter in response to endoplasmic reticulum stress • cellular response to UV • DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator • negative regulation of apoptotic process • protein tetramerization • oxidative stress-induced premature senescence • positive regulation of release of cytochrome c from mitochondria • circadian behavior • negative regulation of transcription, DNA-templated • タンパク質局在化 • intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage by p53 class mediator • positive regulation of execution phase of apoptosis • 多細胞個体の発生 • positive regulation of protein insertion into mitochondrial membrane involved in apoptotic signaling pathway • positive regulation of gene expression • mitotic G1 DNA damage checkpoint signaling • positive regulation of protein oligomerization • positive regulation of apoptotic process • entrainment of circadian clock by photoperiod • response to X-ray • positive regulation of transcription by RNA polymerase II • base-excision repair • DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator resulting in transcription of p21 class mediator • regulation of cell cycle G2/M phase transition • proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process • regulation of signal transduction by p53 class mediator • アポトーシス • transcription by RNA polymerase II • positive regulation of protein export from nucleus • プログラム細胞死 • regulation of apoptotic process • protein deubiquitination • phosphatidylinositol-mediated signaling • negative regulation of transcription by RNA polymerase II • オートファジー • mRNA transcription • サイトカイン媒介シグナル伝達経路 • positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly • RNA polymerase II preinitiation complex assembly • protein homotetramerization • protein-containing complex assembly • cellular response to gamma radiation • signal transduction by p53 class mediator • cellular response to actinomycin D • positive regulation of pri-miRNA transcription by RNA polymerase II • positive regulation of production of miRNAs involved in gene silencing by miRNA • in utero embryonic development • 体節形成 • release of cytochrome c from mitochondria • hematopoietic progenitor cell differentiation • T cell proliferation involved in immune response • B cell lineage commitment • T cell lineage commitment • response to ischemia • double-strand break repair • regulation of transcription by RNA polymerase II • protein import into nucleus • 酸化ストレスへの反応 • transforming growth factor beta receptor signaling pathway • 原腸形成 • negative regulation of neuroblast proliferation • 中枢神経系発生 • 心臓発生 • 概日リズム • negative regulation of DNA replication • rRNA transcription • response to UV • response to salt stress • embryo development ending in birth or egg hatching • 遺伝子発現の負の調節 • positive regulation of cardiac muscle cell apoptotic process • 小脳発生 • negative regulation of transforming growth factor beta receptor signaling pathway • T cell differentiation in thymus • regulation of tissue remodeling • multicellular organism growth • positive regulation of mitochondrial membrane permeability • positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter in response to stress • regulation of cell population proliferation • mitochondrial DNA repair • regulation of DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator • regulation of neuron apoptotic process • negative regulation of proteolysis • negative regulation of mitotic cell cycle • 骨髄の発生 • embryonic organ development • タンパク質の安定化 • 染色体構成 • neuron apoptotic process • regulation of cell cycle • hematopoietic stem cell differentiation • interferon-gamma-mediated signaling pathway • cardiac septum morphogenesis • positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter in response to hypoxia • positive regulation of programmed necrotic cell death • intrinsic apoptotic signaling pathway in response to endoplasmic reticulum stress • regulation of thymocyte apoptotic process • ネクロトーシス（またはネクロプトーシス） • cellular response to UV-C • negative regulation of mitophagy • regulation of mitochondrial membrane permeability involved in apoptotic process • regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway by p53 class mediator • negative regulation of production of miRNAs involved in gene silencing by miRNA • negative regulation of glucose catabolic process to lactate via pyruvate • intrinsic apoptotic signaling pathway in response to hypoxia • regulation of fibroblast apoptotic process • negative regulation of reactive oxygen species metabolic process • regulation of cellular senescence 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	7157	22059
Ensembl	ENSG00000141510	ENSMUSG00000059552
UniProt	P04637	P02340
RefSeq (mRNA)	NM_001276761 NM_000546 NM_001126112 NM_001126113 NM_001126114 NM_001126115 NM_001126116 NM_001126117 NM_001126118 NM_001276695 NM_001276696 NM_001276697 NM_001276698 NM_001276699 NM_001276760	NM_001127233 NM_011640
RefSeq (タンパク質)	NP_000537 NP_001119584 NP_001119585 NP_001119586 NP_001119587 NP_001119588 NP_001119589 NP_001119590 NP_001263624 NP_001263625 NP_001263626 NP_001263627 NP_001263628 NP_001263689 NP_001263690	NP_001120705 NP_035770
場所 (UCSC)	Chr 17: 7.66 – 7.69 Mb	Chr 17: 69.47 – 69.48 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

p53のpはタンパク質（protein）、53は分子量53,000を意味し、その遺伝子産物であるp53タンパク質（以下単にp53）は393個のアミノ酸から構成されている。この遺伝子は進化的に保存されており、昆虫や軟体動物にも存在している。ただしそれらのアミノ酸一次配列はかなり多様化している。またパラログとしてp63やp73もある。RB遺伝子とともによく知られている。

細胞が、がん化するためには複数の癌遺伝子と癌抑制遺伝子の変化が必要らしいことが分かっているが、p53遺伝子は悪性腫瘍（癌）において最も高頻度に異常が認められている。p53は、細胞の恒常性の維持やアポトーシス誘導といった重要な役割を持つことから「ゲノムの守護者 (The Guardian of the genome)」とも表現されるが、染色体構造が変化する機構と、それらの細胞内での働き、そしてそれらが生物にとってどのように大切なのかについてはよくわかっていない。

遺伝子座

ヒトのp53遺伝子は、第17番染色体短腕上（17p13.1）に存在する。

研究史

遺伝子産物であるp53は、1979年にアーノルド・J・レビンらによって、腫瘍ウイルスSV40の大型T抗原と結合するタンパク質として発見された。1989年には、レヴィンやバート・フォーゲルシュタインらによって、p53遺伝子が癌抑制遺伝子であることが証明され^[5][6]、脚光を浴びることになった。

また、ゾウのガン発生率はヒトよりも少ないことが知られているが、2015年10月に『米国医師会雑誌』に掲載された論文において、ゾウがp53をコードする遺伝子をヒトの19倍も多く持っていることが一因だとする研究成果が発表された。^{[7] [8]}

一方、p53遺伝子は単に癌の抑制にのみ関与しているのではないことが示唆されている。2002年、Tynerらは通常のマウス（p53+/+）とp53が通常よりも活性化している変異マウス（p53+/m）を比較したところ、変異マウスでは癌の発生率は低かったものの組織の老化が早く寿命が短かったことを報告した^[9]。

機能

p53タンパク質は転写因子として働き、GADD45、PPM1D、MDM2、p21CIP1/WAF1、BAX、14-3-3δなど多くの遺伝子群の発現に関与し多彩な生理機能を持つ。

• 損傷を受けたDNAの修復タンパク質の活性化
• 細胞周期の制御
• DNAが修復不可能な損傷を受けた場合に、細胞の自殺であるアポトーシスを誘導

変異

半数以上の悪性腫瘍においてp53遺伝子の変異や欠失が認められる。変異の多くは点変異である。何らかの原因でp53遺伝子が損傷を受けると、細胞にアポトーシスが誘導されにくくなる。例えば、肺癌ではタバコに含まれるベンゾピレンという発癌物質によりp53遺伝子の変異が起こっている。また、肝細胞癌の原因の1つであるピーナッツに生えるカビが産生するアフラトキシンという物質は、p53遺伝子の249番目の塩基に点変異を多く引き起こす。

p53遺伝子の変異は抗p53抗体の出現と相関がみられる。日本では抗p53抗体測定検査は食道癌、大腸癌および乳癌が疑われる際に2007年11月より保険適用が認められた。

遺伝子治療

p53遺伝子の多彩な機能を利用して、癌の治療に応用しようとする試みがなされている。特によく研究がなされているのは、アデノウイルスなどのベクターを用いて癌細胞へp53遺伝子を導入する治療である。p53遺伝子に変異がある場合には、通常ではアポトーシスが起こるようなDNA障害が生じても細胞死が起こりにくい。このため、一般的にはp53遺伝子に変異を持つ癌では薬剤や放射線などの治療に抵抗性が存在する。遺伝子治療による癌細胞へのアポトーシスの誘導や、化学療法や放射線治療の効果の増強が期待されている。

Li-Fraumeni症候群

Li-Fraumeni症候群（リ・フラウメニ症候群）は家系内に脳腫瘍、乳癌、白血病や肉腫などの様々な癌が多発する稀な遺伝疾患である。p53遺伝子の変異が原因で起こる。病名は発見者Frederick P. LiとJoseph F. Fraumeni, Jrに因む。

脚注

[脚注の使い方]

出典

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000141510 - Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000059552 - Ensembl, May 2017
3. Human PubMed Reference:
4. Mouse PubMed Reference:
5. “Chromosome 17 deletions and p53 gene mutations in colorectal carcinomas”. Science 244 (4901): 217–21. (April 1989). Bibcode: 1989Sci...244..217B. doi:10.1126/science.2649981. PMID 2649981.
6. “The p53 proto-oncogene can act as a suppressor of transformation”. Cell 57 (7): 1083–93. (June 1989). doi:10.1016/0092-8674(89)90045-7. PMID 2525423.
7. ゾウにがんが少ない理由を解明、米研究 AFPBB News2015年10月9日、2015年10月11日閲覧
8. Callaway, Ewen (2015年10月8日). “How elephants avoid cancer : Pachyderms have extra copies of a key tumour-fighting gene” (英語). Nature. http://www.nature.com/news/how-elephants-avoid-cancer-1.18534 2015年10月11日閲覧。
9. Tyner SD, Venkatachalam S, Choi J, Jones S, Ghebranious N, Igelmann H, Lu X, Soron G, Cooper B, Brayton C, Park SH, Thompson T, Karsenty G, Bradley A, Donehower LA (2002). “p53 mutant mice that display early ageing-associated phenotypes”. Nature 415 (6867): 45-53. doi:10.1038/415045a. PMID 11780111.

関連項目

• 遺伝子
• 悪性腫瘍
• 抗p53抗体

外部リンク

• 用語解説（九州大学ホームページ・2009年1月19日付共同発表「がん抑制遺伝子p53の新しい制御機構を発見」内）
• The p53 web site （英語）