p53の超ラス間オリゴマー化均衡とその意味

腫瘍抑制因子p53は、二量体と四量体の間の細胞濃度で平衡状態にあります。発癌性変異体p53（MUT）は、癌細胞におけるp53野生型（WT）とMUT対立遺伝子の共発現に支配的な陰性効果を発揮します。WTとMUTは、四量体化ドメインを介して、減衰活性のヘテロテトラマーを形成すると考えられています。同位体標識サンプルでのエレクトロスプレー質量分析法を使用して、応答要素DNAの存在下および非存在下でp53複合体の形成の組成と速度を直接測定しました。四量体の解離は、37度Cで予想外に非常に遅い（t（1/2）= 40分）、WT P53の自然変性の半減期の約4倍長い二量体のゆっくりした関連性と一致していました。低DNA親和性の発癌性接触変異体R273Hと混合することで、比率1：2で、WT（4）、WT（2）、およびMUT（4）のみの同じゆっくりした形成が観察されました。1、細胞時間スケールで。WTとMUTを応答要素DNAS P21およびBAXと混合すると、相対解離定数1：4：71を使用して、WT（4）XDNA、WT（2）MUT（2）XDNA、およびMUT（4）XDNAのみを観察しました。それぞれ1:13:85、弱さの弱体化による支配的な陰性効果を考慮しています。p53ダイマーは、p53 DNA結合ドメインによって開始された応答要素DNAへの結合について、四量体に急速に組み立てます。自然変性と競合する遊離p53の遅いオリゴマー化は、四量体化動態と平衡に影響を与える結合タンパク質とDNAによってp53の可能性のある調節に影響を及ぼします。

The tumor suppressor p53 is in equilibrium at cellular concentrations between dimers and tetramers. Oncogenic mutant p53 (mut) exerts a dominant-negative effect on co-expression of p53 wild-type (wt) and mut alleles in cancer cells. It is believed that wt and mut form hetero-tetramers of attenuated activity, via their tetramerization domains. Using electrospray mass spectrometry on isotopically labeled samples, we measured directly the composition and rates of formation of p53 complexes in the presence and absence of response element DNA. The dissociation of tetramers was unexpectedly very slow (t(1/2) = 40 min) at 37 degrees C, matched by slow association of dimers, which is approximately four times longer than the half-life of spontaneous denaturation of wt p53. On mixing wt tetramers with the oncogenic contact mutant R273H of low DNA affinity, we observed the same slow formation of only wt(4), wt(2)mut(2), and mut(4), in the ratio 1:2:1, on a cellular time scale. On mixing wt and mut with response element DNAs P21 and BAX, we observed only the complexes wt(4)xDNA, wt(2)mut(2)xDNA, and mut(4)xDNA, with relative dissociation constants 1:4:71 and 1:13:85, respectively, accounting for the dominant-negative effect by weakened affinity. p53 dimers assemble rapidly to tetramers on binding to response element DNA, initiated by the p53 DNA binding domains. The slow oligomerization of free p53, competing with spontaneous denaturation, has implications for the possible regulation of p53 by binding proteins and DNA that affect tetramerization kinetics as well as equilibria.