細胞機能におけるP21の効果とは？

By Sarah Moore, M.Sc.Reviewed by Michael Greenwood, M.Sc.

What is p21?

Image Credit: Kateryna Kon/.Inc.com

サイクリン依存性キナーゼ阻害剤1（CDK-interacting protein 1、または単にp21としても知られている）は、CDK/サイクリン阻害とG1/S期の細胞周期停止の両方を促進する細胞周期阻害剤である。 ヒトでは、p21は第6染色体のCDKN1A遺伝子によってコードされている。

研究では、p21がp53活性の標的として使用されていることが示され、細胞周期、アポトーシス、転写の制御に関与することが示唆されている。

また、継続的な研究により、p21の発現と活性の重要な役割に関する豊富な知識が構築され始め、がんの確立と発生に関連することが分かってきました。 4073>

細胞周期、アポトーシス、転写調節におけるp21の機能

p21は、細胞プロセス、特にDNAへの損傷に続くプロセスに関連する多くの機能に関与している。 細胞周期停止は細胞周期の重要なポイントであり、細胞が複製や分裂活動に関与しない停止点です。

老化、炎症促進、プロセッシング、細胞の表現型のため、老化や疾病に関与している可能性があります。 P21は様々な刺激から活性化された後、細胞周期停止を促進することが判明しています。 また、細胞周期の進行を阻害し、細胞周期の停止に至ることが知られています。

アポトーシスとして知られる制御された細胞死は、潜在的に癌やウイルスに感染した細胞を体から排除し、古い細胞を除去して体内のバランスを保つのに不可欠であり、胚発生においても重要な役割を担っている。

P21はアポトーシス実行およびその阻害に必須であると考えられている。 研究により、CASP3様カスパーゼによって切断され、CDK2を活性化し、アポトーシスのプロセスを開始することが示されている。 しかし、p21は細胞周期停止やDNA修復の活性化を通じてアポトーシスを抑制する可能性もあることが分かっている。

P21は転写調節において重要な役割を担っていることが観察されている。 研究により、DNA損傷はp21の活性を誘導し、転写調節に正と負の両方の影響を与えることが示されている。

p21の活性化は、サイクリン-CDK複合体を抑制することができ、したがって、E2F依存性遺伝子転写に抑制効果を有するpRbのリン酸化を抑制することによって転写を抑制している。

最後に、研究により、p21は細胞周期停止、アポトーシス、転写調節に重要な役割を果たすことに加えて、分化、老化、DNA修復の細胞プロセスにも不可欠であることが明らかになった。

P21 と癌

細胞機能におけるp21の役割はすべて癌の仲介に関連しています。 p21が細胞周期の停止に関与していることを考えると、科学者が癌を治療するためにその機能を利用することは当然である。 いくつかの化学療法剤は、がんの進行を抑制する効果を持つp21活性を誘導するように設計されています。

P21はCDK2活性を抑制する効果があり、その結果、細胞周期の進行を抑制します。 p21を活性化し、CDK2を阻害することにより、研究者はp21を標的としたがん細胞の増殖を防ぐ治療の可能性を認識しています。

特に乳がんは、遺伝子転写の制御に対するp21の影響と関連しています。 エストロゲン受容体α（ERα）依存性遺伝子の発現は、少なくとも部分的にはp300-CREBBP駆動型遺伝子転写が介在しており、p21が活性化しています。

ERα陽性細胞の分化は、この活性によって誘導されるので、p21の発現を上昇させるとERα陽性乳がん細胞の増殖を防ぐことができるのです。 この発見により、科学者たちはp21が抗エストロゲン治療の効果に影響を及ぼし得ることを警告しました。

P21は、がんの進行において助けにも邪魔にもなると考えられてきました。一方では、がんの進行を抑制するために細胞周期停止を刺激することが目標とされてきましたが、他方では、がんが繁栄できる状態であるアポトーシス阻害に関連してきました。 P21は細胞周期の抑制を促進することで細胞をアポトーシスから守ることができ、活性化されていない細胞はアポトーシスを引き起こしにくくなります。

逆に、p21のDNA修復における役割は、再びがんの進行を防ぐために役立つ役割であると見なされています。 p21はアポトーシスと同様に細胞周期の進行を抑制するため、この周期の休止期間中にDNA修復を進めることができる。 DNA修復はがんから身を守るために不可欠であるため、p21はがん抑制活性に寄与している可能性があるが、これを確認するにはさらなる研究が必要である。

概要

P21は細胞周期阻害剤で、細胞周期停止、アポトーシス、転写調節、さらに分化、老化、DNA修復などの必須の細胞プロセスに関与している。

現在、p21は腫瘍抑制活性と同時に、逆説的に腫瘍促進活性に関係していることを示す証拠がある。 がんにおけるp21の役割を理解するためにさらなる研究が必要であり、それは新しい治療法の開発につながるかもしれません。

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