P53

p53은 암 억제 단백질로 인간은 TP53 유전자로 암호화되어 있다. P53은 다세포 생물의 세포 주기에서 암 억제자로서 암을 예방하기에 중요하다. 게놈의 돌연변이를 예방하여 게놈의 안정성을 보존하는 역할을 하기에 p53은 “게놈의 수호자”라고 서술된다.

TP53
사용 가능한 구조 PDB 동원체 검색: PDBe RCSB PDB ID 코드 목록 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
식별자
다른 이름	TP53, BCC7, LFS1, P53, TRP53, tumor protein p53, BMFS5, Genes, p53
외부 ID	OMIM: 191170 MGI: 98834 HomoloGene: 460 GeneCards: TP53
유전자 위치 (인간) 염색체 17번 염색체[1] 자리 17p13.1 시작 7,661,779 bp[1] 끝 7,687,538 bp[1]
유전자 위치 (쥐) 염색체 11번 염색체 (쥐)[2] 자리 11 B3|11 42.83 cM 시작 69,471,185 bp[2] 끝 69,482,699 bp[2]
RNA 발현 패턴 Bgee 인간 쥐(동원체) 최상위 발현 ventricular zone ganglionic eminence tendon of biceps brachii 단핵구 stromal cell of endometrium 배의 피부 곧은창자 과립구 skin of leg 민무늬근 최상위 발현 tail of embryo genital tubercle 배 ventricular zone 배 위판 난황낭 입술 주머니배 somite 추가 참조 발현 데이터 BioGPS 추가 참조 발현 데이터
유전자 온톨로지 분자 함수 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 transcription factor binding 금속 이온 결합 protein phosphatase 2A binding enzyme binding zinc ion binding chromatin binding protease binding damaged DNA binding 단백질 결합 histone acetyltransferase binding copper ion binding protein kinase binding chaperone binding DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific receptor tyrosine kinase binding p53 binding identical protein binding protein heterodimerization activity ubiquitin protein ligase binding RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding DNA 결합 RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding TFIID-class transcription factor complex binding mRNA 3'-UTR binding histone deacetylase binding disordered domain specific binding promoter-specific chromatin binding histone deacetylase regulator activity protein homodimerization activity MDM2/MDM4 family protein binding 세포 성분 세포질 미토콘드리아 세포핵 nuclear body transcription factor TFIID complex nuclear matrix replication fork 핵소체 소포체 핵질 미토콘드리아 기질 PML body 세포액 intracellular anatomical structure transcription regulator complex 단백질을 포함한 복합체 site of double-strand break 생물학적 과정 positive regulation of histone deacetylation DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator resulting in cell cycle arrest rhythmic process 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 세포 주기 Ras protein signal transduction 세포 증식 cellular response to hypoxia negative regulation of cell population proliferation nucleotide-excision repair cellular response to glucose starvation DNA를 주형으로 한 전사의 조절 response to antibiotic DNA를 주형으로 한 전사 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 세포 분화 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 세포자멸사 과정의 하향조절 protein tetramerization oxidative stress-induced premature senescence positive regulation of release of cytochrome c from mitochondria circadian behavior negative regulation of transcription, DNA-templated protein localization intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage by p53 class mediator positive regulation of execution phase of apoptosis multicellular organism development 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 세포자살 transcription by RNA polymerase II positive regulation of protein export from nucleus 세포예정사 regulation of apoptotic process protein deubiquitination phosphatidylinositol-mediated signaling negative regulation of transcription by RNA polymerase II 오토파지 mRNA transcription cytokine-mediated signaling pathway 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 somitogenesis 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 response to oxidative stress transforming growth factor beta receptor signaling pathway 창자배 형성 negative regulation of neuroblast proliferation central nervous system development heart development 일주기 생체 리듬 negative regulation of DNA replication rRNA transcription response to UV response to salt stress embryo development ending in birth or egg hatching negative regulation of gene expression positive regulation of cardiac muscle cell apoptotic process cerebellum development 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 bone marrow development embryonic organ development protein stabilization chromosome organization 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 necroptosis 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 출처: Amigo / QuickGO
동원체 종 인간 쥐 앙트레 7157 22059 앙상블 ENSG00000141510 ENSMUSG00000059552 유니프롯 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(단백질) 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 위치(UCSC) Chr 17: 7.66 – 7.69 Mb Chr 11: 69.47 – 69.48 Mb PubMed 검색 [3] [4]
위키데이터
인간 보기/편집 쥐 보기/편집

p53의 이름은 분자량에서 온 것이다. SDS-PAGE에서 53,000 달톤 정도의 분자량을 보여준다. 그러나 아미노산 잔기들을 기초로 하여 계산해보면 p53의 질량은 단지 43,700 달톤 정도밖에 나오지 않는다. 이 차이는 단백질에 많은 수의 프롤린 잔기 때문인데, 이 때문에 SDS-PAGE에서 느린 진행 때문에 실제의 질량보다 더 무겁게 나온다. 이 현상은 사람, 설치류, 개구리, 그리고 어류를 포함하여 다양한 종류에서 관찰된다.

^[5]G1기가 끝날 무렵, p53유전자에 의해 생성된 단백질은 세포의 DNA가 손상을 입었는지 점검한다. DNA가 건강하다면 p53은 세포분열을 진행시키고, 손상된 DNA를 발견할 경우에는 DNA를 활성화시켜 수선하기위한 다른 단백질을 유도한다. 만약 손상이 수선하기에 너무 치명적이면 p53단백질은 세포가 스스로 파괴되도록 유도한다. 이를 세포사멸(apoptosis)라고 부른다. 세포사멸은 변이된 세포가 계속 성장하지 못하도록한다. 다른 건강한 세포는 손상된 세포를 대체하기 위해 세포분열을 촉진한다.

만약 p53유전자의 돌연변이에 의해 p53단백질이 정상적으로 작동되지 못한다면 손상을 입은 DNA를 가진 세포는 세포분열을 진행할 수 있게 된다. 이러한 손상된 세포가 계속 분열을 할수록 손상된 DNA를 감지할 능력이 없으므로 더 많은 돌연변이를 낳게 된다. 이와 같은 돌연변이는 암을 유발한다.

유전좌위

사람의 p53유전자는 17번염색체 단완 (17p13.1)에 존재한다.

기능

p53 은 많은 항암 작용 메커니즘을 가지고 있으며, 세포자살, 유전체 안정성의 역할을 하며 혈관신생을 막는다. 항암작용으로 p53은 몇 가지 메커니즘을 거친다.

• DNA가 손상을 입었을 때, DNA수선 단백질을 활성화시킨다.
• 세포주기를 G₁/S에서 멈추게 하여 성장을 막는다.
• DNA의 손상이 복구가 불가능하면 세포자살을 시작할 수 있다.

p53 경로: 정상세포에서 p53은 음성조절자 mdm2에 의해 불활성화 된다. DNA손상이나 다른 스트레스가 있을 때에는, 다양한 경로들이 p53과 mdm2를 분리시킨다. 한 번 활성화가 되면, p53은 세포주기를 멈추게 하고 손상을 고치거나 세포를 없앨 것을 고려하게 해준다. 어떻게 p53이 결정을 내리는지는 아직 알 수 없다.

활성화된 p53은 DNA를 붙잡고 miR-34a mircoRNA를 포함한 몇몇의 유전자들을 발현시킨다.^[6] WAF1/CIP1는 p21을 암호화 하고 있다. p21(WAF1)는 G1-S/CDK와 S/CDK복합체를 붙잡고 있다.

p21(WAF1)이 CDK2와 합쳐지게 되면 세포는 다음 분열단계로 진행할 수 없다. 돌연변이 p53은 효율적으로 DNA를 붙잡을 수 없기에 결국 "정지 신호"로써 작용할 수 없다.^[7] 인간 배아 줄기 세포(human embryonic stem cells (hESCs)) 연구에서는 세포주기 제한과 DNA손상반응(DNA damage response)의 기능이 없는 p53-p21축을 공통적으로 서술하고 있다. 중요한점은, p21 mRNA는 명백하게 존재하며 hESCs의 DDR이후 상향 조절된다는 점이다.이 세포유형에서, p53은 다양한 mircoRNAs(miR-302a, miR-302b, miR-302c, miR-302d)를 활성화 시키며, 직접적으로 hESCs에서의 p21발현을 막는다.^[8]

최근의 연구는 p53과 망막아세포종 단백질(Retinoblastoma protein, RB1) 경로를 연결하였다.^[9]

백혈병 억제 인자(leukemia inhibitory factor, LIF)를 조절하는 p53은 쥐 모델에서 이식을 용이하게 해줌을 보여주었으며 인간에게도 가능하다는 것을 선사하였다.^[10]

p53 발현은 DNA의 손상을 일으키는 자외선에 의해서 자극 될 수 있다. 이 경우에 p53은 태양에 피부를 그을리는 선탠에 의해 시작된다.^[11][12]

period2

생체시계의 주요 유전자인 period와 관련된 period2 단백질의 양이 세포질과 세포핵내에서 p53의 양조절과 관련있다는 메커니즘을 KAIST의 김재경 수리과학과팀과 미국버지니아 공대와 공동으로 2016년 11월9일자 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한바있다.^[13]

같이 보기

• 아널드 J. 레빈
• DEC2

각주

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000141510 - 앙상블, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000059552 - 앙상블, May 2017
3. “Human PubMed Reference:”. 《National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine》.
4. “Mouse PubMed Reference:”. 《National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine》.
5. 생명과학개론 9판, Eldon D. Enger
6. Mraz M, Malinova K, Kotaskova J, Pavlova S, Tichy B, Malcikova J, Stano Kozubik K, Smardova J, Brychtova Y (2009). “MiR-34a, miR-29c and miR-17-5p are downregulated in CLL patients with TP53 abnormalities”. 《Leukemia : official journal of the Leukemia Society of America, Leukemia Research Fund, U.K》 23 (6): 1159–63. doi:10.1038/leu.2008.377. PMID 19158830. CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
7. National Center for Biotechnology Information. “The p53 tumor suppressor protein”. 《Genes and Disease》. United States National Institutes of Health. 2008년 5월 28일에 확인함.
8. Dolezalova D, Mraz M, Barta T, Plevova K, Vinarsky V, Holubcova Z, Jaros J, Dvorak P, Pospisilova S, Hampl A. (2012). “MicroRNAs regulate p21(Waf1/Cip1) protein expression and the DNA damage response in human embryonic stem cells.”. 《Stem Cells》 7: 1362–72. doi:10.1002/stem.1108. |doi= 값 확인 필요 (도움말). PMID 22511267. CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
9. Bates S, Phillips AC, Clark PA, Stott F, Peters G, Ludwig RL, Vousden KH (1998). “p14ARF links the tumour suppressors RB and p53”. 《Nature》 395 (6698): 124–5. doi:10.1038/25867. PMID 9744267. CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
10. Hu W, Feng Z, Teresky AK, Levine AJ (2007년 11월). “p53 regulates maternal reproduction through LIF”. 《Nature》 450 (7170): 721–4. doi:10.1038/nature05993. PMID 18046411. 더 이상 지원되지 않는 변수를 사용함 (도움말) CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
11. “Genome's guardian gets a tan started”. New Scientist. 2007년 3월 17일. 2007년 3월 29일에 확인함.
12. Cui R, Widlund HR, Feige E, Lin JY, Wilensky DL, Igras VE, D'Orazio J, Fung CY, Schanbacher CF, Granter SR, Fisher DE (2007). “Central role of p53 in the suntan response and pathologic hyperpigmentation”. 《Cell》 128 (5): 853–64. doi:10.1016/j.cell.2006.12.045. PMID 17350573. CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
13. (동아사이언스-잠 못자면 암 발병률 높아지는 원인 밝혀졌다)https://dongascience.donga.com/news.php?idx=14676 Archived 2020년 6월 4일 - 웨이백 머신