原癌基因是一类为调节细胞周期的蛋白质编码的基因。这些蛋白质可以是生长因子受体、转录调节剂或信号转导蛋白。它们作为细胞周期的阳性对照，对细胞凋亡途径进行负调节。原癌基因激活为癌基因会诱导癌症形成。 原癌基因向癌基因的转化通过三种方式发生：通过点突变、高水平的基因扩增、基因或基因产物的融合。 本文介绍了这三种方式。

涵盖的关键领域

1. 什么是原癌基因 – 定义、特征、类型 2. 原癌基因如何变成癌基因 – 点突变、基因扩增、基因融合

关键词：基因扩增、基因融合、致癌基因、点突变、原癌基因

什么是原癌基因

原癌基因是指一类促进正常细胞特化和分裂的基因；它们在突变后成为致癌基因。致癌基因是任何有助于正常细胞在突变时转化为癌细胞或高水平表达的基因。原癌基因的基因产物负责细胞周期的正调控。原癌基因在细胞中的作用如图1所示。

图 1：原癌基因

迄今为止，已经鉴定了大约 100 种不同的原癌基因。表 1 描述了一些充分表征的致癌基因。

致癌基因

癌基因	功能
核转录调节剂（在细胞核中发现）
君	转录因子
福斯	转录因子
erbA	类固醇受体家族成员
细胞内信号转导器（在细胞质中发现）
abl	蛋白酪氨酸激酶
皇家空军	蛋白丝氨酸激酶
普惠制	G蛋白α亚基
拉斯	GTP/GDP结合蛋白
丝裂原受体（在跨膜域中发现）
乙肝	受体酪氨酸激酶
调频	受体酪氨酸激酶
丝裂原（细胞外）
姐姐	分泌性生长因子
细胞凋亡抑制剂（在细胞质中发现）
bcl2	半胱天冬酶级联的上游抑制剂

原癌基因如何变成癌基因

原癌基因通过三种途径变成癌基因：点突变、高水平基因扩增、基因或基因产物的融合。原癌基因向癌基因的转化见图2。

图 2：原癌基因的形成

点突变

单核苷酸变化可以发生在原癌基因的蛋白质编码区或调控区。蛋白质编码区的点突变通过蛋白质的活化、稳定性和定位改变原癌基因的功能。原癌基因调控序列的变化通过RNA剪接和基因表达量的改变来改变基因表达。然而，点突变会引入结构修饰，产生癌蛋白。例如，Ras 蛋白第 12 位氨基酸处的甘氨酸残基转化为缬氨酸会导致人类膀胱癌。此外，由于蛋白质部分的缺失，可能会发生一些结构改变。

基因扩增

基因扩增导致基因产物水平增加。高水平的基因表达也导致基因产物用作癌蛋白。

基因融合

基因融合还会导致大多数结构改变的蛋白质的产生。费城染色体的出现就是基因融合的一个例子。它由 9 号和 22 号染色体之间的易位形成。这融合了 bcr1 和 abl 基因。它会导致慢性粒细胞白血病（CML）。 Brc1-Abl 融合蛋白用作癌蛋白。

原癌基因的突变通过细胞分裂传递给下一代细胞。由于原癌基因的功能是积极调节细胞周期，突变的癌基因使细胞进入恶性阶段，从而导致不受控制的细胞分裂。这会导致体内肿瘤或癌症的形成。

结论

原癌基因负责细胞的特化和分裂。突变后，它们成为致癌基因，诱导癌症的形成。原癌基因转化为癌基因的三种主要方法是点突变、基因扩增和基因融合。在点突变期间，原癌基因的核苷酸序列发生改变，形成结构改变的蛋白质。在基因扩增中，基因产物的量增加，诱导细胞分裂。在基因融合中，通过易位融合的基因形成癌蛋白。

参考：

1.“癌症和细胞周期”。流明：无限生物学，可在此处获得。 2.格里菲思，安东尼·JF。 “癌症：异常细胞控制的遗传学。”遗传分析导论。第 7 版。，美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日，可在此处获取。

图片提供：

1. Haywardlc 的“原癌基因流程图的转换” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品 (CC0) 2. Unknown Illustrator 的“Oncogenes illustration” – 由美国国立卫生研究院 (Public域）通过Commons Wikimedia