Ген fps

К настоящему времени выявлено четыре вируса сарком птиц, трансформирующие потенции которых обусловливаются экспрессией онкогена fps: вирус миосаркомы уток Фуджинами (FSV), выделенный в 1914 г., вирус миксофибросарком птиц штаммы PRCII, PRVIIp и PRCIV, выделенные в Шотландии в 1958 г., вирус UR1, вызывающий фибро- и лимфосаркомы, выделенный в 1963 г. и вирус саркомы птиц 16L, изолированный в 1982 г. [Balduzzi R. С. et al., 1981; Breitman M. L. et al., 1981; Neel B. G. et al., 1982; Wong S. F. et al., 1982].

Все эти вирусы дефектны по репликации и отнесены во II подгруппу дефектных вирусов сарком птиц. Как правило, у них весь ген pol, а также часть генов gag и env делецированы и замещены трансформационно-специфическими последовательностями fps, имеющими клеточное происхождение. Таким образом, ген fps локализован в середине вирусного генома и относится к онкогенам слитного типа.

Размер геномной РНК вирусов этой группы колеблется в пределах 4,5 — 6,1 кб, а величина гена fps — от 1,2 кб до 2,9 кб [Lee W. Н. et al., 1983]. У вируса PRCII в трансформирующем гене fps отсутствует 1020 нуклеотидов, однако этот участок не влияет на активность киназного домена или на АТФ-связывающую область онкобелка Р105 PRCII [Carlberg К. et al., 1984].

По данным фингерпринтного анализа, все олигонуклеотиды вируса PRCII присутствуют и в PRCIIp, основные дополнительные олигонуклеотиды в PRCIIp локализованы на 5´-конце fps-последовательностей. Вирусы PRCII и PRCIIp высокогомологичны по хелпер-родственным последовательностям, т. е. последовательностям, присутствующим в геноме вируса-помощника.

В противоположность этому вирусы PRCIIp и PRCIV содержат идентичные fps-последовательности, но существенно отличаются по хелперным последовательностям. FSV в большей степени отличен от других представителей группы II как по хелперным, так и по fps-последовательностям. Различия в структуре РНК FSV в основном выявляются в 3´- и 5´-концах генома, т. е. в области последовательностей вируса-помощника рекомбинировавшего с клеточными последовательностями fps [Wang L. Н. et al., 1981; Neel В. G. et al., 1982; Wong S. F. et al., 1982].

Вирус 16L возник в результате рекомбинации между клеточным геном fps и tdl07-Myтантом RSV штамм Шмидт — Руппин, имеющего практически полную делецию гена src [Neel В. G. et al., 1982]. fps-Специфическая кДНК гибридизировалась с геномной РНК вируса PRCII на 56 % и полностью гибридизировалась с РНК UR1. Установлено, что основные различия в fps-последовательностях вирусов II группы располагаются в 5´-области этого фрагмента, т. е. З´-половина гена fps более консервативна [Neel В. G. et al., 1982; Wong S. F. et al., 1982]. Последовательности З´-конца гена fps обнаружены в составе двух вирусов сарком кошек Ga-FeSV и ST-FeSV [Shibuya М. et al., 1982]. Считают, xто именно эта часть гена fps определяет опухолевую трансформацию.

Исследование первичной структуры гена fps показало, что его встраивание в геном ретровируса произошло в области гена gag, кодирующей р27. Отсюда же начинается участок считывания с «открытой рамкой» длиной в 2,620 кб. Принципиально, что при анализе первичной структуры выявлена гомология (70 %) генов fps и src, локализованная на расстоянии 220 пар оснований от терминирующих кодонов обоих генов, хотя при молекулярной гибридизации образования гибридов не наблюдали.

Идентичным оказалось 38 % из 280 СООН-концевых аминокислот в белках этих генов, в частности полная гомология была отмечена в области возможного фосфорилирования тирозина. В последующем были получены экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что хотя гены src, fps и yes отличны друг от друга в тесте молекулярной гибридизации, продукты этих генов сходны структурно и функционально (Neil J. С. et al., 1982].

Считают, что консервативная З´-область генов fps и src (в pp60src фосфокиназная активность ассоциирована с З´-участком гена src) необходима для трансформации. Предполагают также, что этот фрагмент имеет общее происхождение. Нельзя исключить другую возможность, а именно гомология в указанных генах вирусов сарком птиц (гены src, fps и yes) обусловливаются не общностью происхождения, а близостью функций аналогично независимым генетическим элементам, прототипы которых в нормальной клетке выполняют сходные функции, что и определяет некоторую гомологию в структуре.

Основным носителем гена fps, как было показано методом молекулярной гибридизации, является птица (у кур уровень гибридизации составляет 52 %). В геноме кошек, крупного рогатого скота и человека fps-noследовательностей значительно меньше (около 6 % гибридизации по сравнению с курами), а в клетках рыб и прокариот они вообще не выявляются [Shibuya М. et al., 1982]. Таким образом, ген fps в отличие от гена src меньше распространен в природе, а З´-область, наоборот, более консервативна и имеет более широкий круг носителей.

В ДНК клеток человека последовательности c-fps имеют обычную для генов эукариот структуру: экзогенные участки наиболее консервативного фрагмента fps распределены в пределах 9,S кб и разделены как минимум тремя нитронами. Клонированные последовательности c-fps в отличие от клонированной ДНК FSV не вызывали трансформации при трансфекции клеток мышей [Groffen J. et al., 1982].

Исследование структурных взаимоотношений между локусом c-fps в ДНК клеток цыплят и онкогеном v-fps позволило установить следующие факты.

  1. Клеточный гомолог c-fps колинеарен вирусному v-pfs, но прерывается в нескольких местах последовательностями в сумме составляющих 1,75 кб, не имеющими отношения к fps.
  2. Среди 9 использованных рестриктаз лишь для трех (по одному сайту для Рvull, Bam HI и Kpnl) показана гомологичность сайтов в v-pfs и c-fps, т. е. каждый из генов имеет уникальные эндонуклеазные сайты и общие сайты в уникальных порциях.
  3. Клеточный c-fps не содержит gag-последовательностей.
  4. Полученный клон c-fps не имеет З´-конца, эквивалентного 10 — 20 % З´-конца v-fps [Lee W. Н. et al., 1983].

На основании этих данных было сделано заключение о том, что онкоген v-fps отличается от c-fps по наличию gag-последовательностей и множественных точечных мутаций. Вероятно, v-fps возник из клеточного гомолога путем неправильной редкой рекомбинации.


«Онкогены и канцерогенез», А.И.Агеенко

Вперед →