肿瘤蛋白 p73；TP73
p53-RELATED PROTEIN p73; p73
TRP73, 小鼠, HOMOLOG OF
p53 相关蛋白 p73；p73
TRP73, 小鼠, 同源物
HGNC 批准的基因符号：TP73
细胞遗传学定位：1p36.32 基因组坐标（GRCh38）：1:3,652,516-3,736,201（来自 NCBI）
▼ 说明
TP73基因编码属于转录因子TP53（191170）家族的转录调控因子。已知 TP73 在多纤毛运动细胞的分化中发挥作用（Wallmeier 等人总结，2021）。
▼ 克隆与表达
p53基因（TP53; 191170）是人类癌症中最常见突变的肿瘤抑制基因。p53抑制细胞生长的能力至少部分归因于它能够结合特定的DNA序列并激活靶基因的转录，例如编码细胞周期抑制剂p21（Waf1/Cip1）（CDKN1A；116899）。Kaghad等（1997）通过利用绿猴p73筛选人结肠cDNA文库，克隆了p73，一个与p53相关的基因。他们获得了 2 个 p73 剪接变体，p73-α 和 p73-β，它们的不同之处分别在于是否存在外显子 13。推导的蛋白质分别包含 636 和 499 个氨基酸，并且前 494 个氨基酸是相同的。两者都包含与 p53 的反式激活、DNA 结合和寡聚化结构域同源的结构域。人神经母细胞瘤细胞系的 Northern 印迹分析检测到与多腺苷酸化变体相对应的 4.4-和 2.9-kb p73 转录物。PCR 分析检测到所有检查的人体组织中 p73-α 和 p73-β 的表达。免疫组织化学分析表明，内源性 p73-α 以小点状点的形式定位于细胞核。
De Laurenzi等人（1998）通过对人神经母细胞瘤细胞系总RNA进行RT-PCR，克隆了2个新的p73剪接变体：p73-γ和p73-δ。p73-γ 缺乏外显子 11，编码推导的 475 个氨基酸的蛋白质，p73-δ 缺乏外显子 11、12 和 13，编码推导的 403 个氨基酸的蛋白质。两种蛋白都含有N端反式激活结构域CBP/p300（EP300; 602700） p73-α 和 p73-β 中发现的共激活子结合域、DNA 结合域和寡聚化域。与其他 p73 同工型相比，p73-γ 具有独特的 C 端延伸，而 p73-δ 缺乏区分其他 p73 同工型的 C 端延伸。PCR 分析检测到不同谱系的原代细胞、已建立的细胞系以及正常人淋巴细胞和角质形成细胞中 p73-α、-β、-γ 和 -δ 的可变表达。
Nozell et al.（2003）指出，位于外显子 1 的 5-prime 区域的启动子的转录至少会产生 7 个 p73 变体，这些变体表现出 3-prime 外显子的选择性剪接，从而产生具有独特 C 末端的蛋白质。除了p73-α、-β、-γ和-δ之外，这些变体还包括p73-ε、-zeta和-eta，它们分别编码555、540和571个氨基酸的蛋白质。这些变体被称为反式激活（TA）变体，因为它们都共享一个N端反式激活结构域。p73 在内含子 3 内的内部启动子处启动的变体（称为 δ-N 变体）编码 7 种蛋白质，其中 13 个独特的 N 端残基取代了 N 端 TA 结构域。外显子 2 和/或外显子 3 处的选择性剪接产生第三组 p73 变体，即 δ-TA 变体，其编码具有独特 N 末端残基代替 TA 结构域的蛋白质。尽管 N 端和 C 端存在差异，但所有 p73 同工型均包含 2 个 N 端和 1 个 C 端 PxxP 基序、一个 DNA 结合结构域和一个四聚化结构域。所有α亚型还含有可能参与蛋白质-蛋白质相互作用的C端无菌α基序（SAM）。
▼ 基因功能
Kaghad等人（1997）利用酵母2-杂交分析发现p73-β表现出很强的同型相互作用，而p73-α仅表现出弱的同型相互作用。p53 与 p73-β 相互作用强烈，但与 p73-α 相互作用不强，p73-α 和 p73-β 彼此相互作用较弱。表达p73-α的神经母细胞瘤细胞p21（Waf1）（CDKN1A）水平升高；116899），并在集落形成测定中减少集落数量，效果与 p53 表达相似。p73-α DNA 结合域内的 arg292 突变为 his，消除了这些效应。与p53不同，p73的表达不被放线菌素D或紫外线照射激活。
Jost等人（1997）表明，当猿猴来源的p73过量产生时，可以激活p53反应基因的转录，并通过诱导细胞凋亡以类似p53的方式抑制细胞生长。
De Laurenzi 等人（1998）使用酵母 2-hybrid 测定法发现 p73-α、-β、-γ 和 -δ 之间以及与 p53 形成同二聚体和异二聚体相互作用的能力不同。p73亚型在激活p21（Waf1）启动子转录和抑制集落形成的能力方面也有所不同。
Kong等人（1999）证明，在接受癌症化疗药物顺铂治疗的细胞中，p73蛋白的量通常会增加。然而，在无法进行错配修复且核酶c-Abl酪氨酸激酶（189980）未被顺铂激活的细胞中，没有观察到p73的这种诱导。顺铂和与 c-Abl 酪氨酸激酶共表达可延长 p73 的半衰期。c-Abl 激酶也增强了 p73 的细胞凋亡诱导功能。缺失错配修复或c-Abl 的胚胎成纤维细胞不会上调p73，并且对顺铂的杀伤具有更强的抵抗力。Kong等人（1999）得出结论，c-Abl和p73是错配修复依赖性细胞凋亡途径的组成部分，该途径有助于顺铂诱导的细胞毒性。
Agami et al.（1999）证明p73-α的凋亡活性需要有功能性、具有激酶活性的c-Abl的存在。此外，p73 和 c-Abl 的关联是由 p73 中的 PxxP 基序和 c-Abl 的 SH3 结构域介导的。Agami et al.（1999）发现p73是c-Abl激酶的底物，并且c-Abl磷酸化p73的能力通过γ-辐射显着增加。此外，p73 在体内响应电离辐射而被磷酸化。这些发现定义了涉及 p73 和 c-Abl 的促凋亡信号通路。
Yuan等人（1999）证明c-Abl在细胞中与p73结合，通过其SH3结构域与p73的C端同源寡聚化结构域相互作用。在体外和暴露于电离辐射的细胞中，c-Abl 磷酸化 p73 第 99 位的酪氨酸残基。Yuan等人（1999）得出结论，c-Abl刺激p73介导的反式激活和细胞凋亡。c-Abl 响应 DNA 损伤而对 p73 的这种调节也通过 c-Abl-p73 相互作用破坏后电离辐射诱导的细胞凋亡失败而得到证实。
p73 蛋白可以激活 p53 响应启动子并诱导 p53 缺陷细胞凋亡。Marin et al.（2000）报道，一些肿瘤来源的p53突变体可以与p73结合并使其失活。此类突变体的结合受到TP53密码子72编码精氨酸还是脯氨酸的影响（191170.0005）。当密码子72编码精氨酸时，突变体p53结合p73、中和p73诱导的细胞凋亡以及与EJ-Ras（参见190020）协同转化细胞的能力增强。Marin 等人（2000）得出结论，p53 家族成员的失活可能有助于 p53 突变体子集的生物学特性。
强烈刺激循环外周T细胞的T细胞受体，通过TCR激活诱导细胞死亡（TCR-AICD）导致其凋亡。Lissy等人（2000）利用TUNEL（TdT induced dUTP nick endlabeling）分析表明，经过TCR-AICD的T细胞诱导p53相关基因TP73。引入显性失活E2F1或TP73，但不引入E2F2（600426）、E2F4（600659）或p53，可以保护细胞免受TCR-AICD的影响。不表达 E2F1 或 TP73 的原代 T 细胞也不进行 TCR-AICD。Lissy et al.（2000）得出结论，TCR-AICD 发生于 G1 期晚期细胞周期检查点，孤立于 p53，依赖于 E2F1 和 TP73。
Sherr（1998）在一篇综述中指出E2F1通过诱导ARF（CDKN2A；CDKN2A；600160），它中和MDM2（164785）并稳定p53。Irwin et al.（2000）发现E2F1的瞬时表达会引起p73 mRNA的积累，激活p73启动子，并增加TP73蛋白水平，但不影响TP63（603273）。TUNEL分析表明，在缺乏p53或p73的表达E2F1的细胞中细胞凋亡减少，而在缺乏这两种蛋白的细胞中几乎检测不到细胞凋亡，这表明E2F1可以通过p73以不依赖于p53的方式诱导细胞凋亡。
Costanzo et al.（2002）表明DNA损伤可诱导乙酰转移酶p300（602700）对p73进行乙酰化。抑制 p300 的酶活性会阻碍 p53 -/- 背景下的细胞凋亡。此外，不可乙酰化的p73在激活促凋亡p53AIP1基因（605426）的转录方面存在缺陷，但保留了调节其他靶标（例如p21）的完整能力。最后，p300 介导的 p73 乙酰化需要原癌基因 ABL。这些结果表明DNA损伤诱导的乙酰化通过增强p73选择性激活促凋亡靶基因转录的能力来增强p73的凋亡功能。
Flores et al.（2002）探讨了p63和p73在DNA损伤诱导的细胞凋亡中的作用。缺乏这些p53家族成员中的一种或多种的胚胎成纤维细胞通过腺病毒E1A癌基因的表达而敏感地经历细胞凋亡。虽然使用 E1A 系统有利于生化分析的进行，但作者还使用体内系统检查了 p63 和 p73 的功能，其中细胞凋亡已被证明依赖于 p53。Flores 等人（2002）使用这两个系统证明，p63 和 p73 的联合丢失导致含有功能性 p53 的细胞无法响应 DNA 损伤而发生凋亡。
Fontemaggi 等人（2002）使用 DNA 微阵列发现，在人非小肺癌细胞系中，类固醇介导的 p73-α 诱导导致 85 个基因上调，这些基因涉及细胞功能的各个方面，包括细胞周期调节、细胞凋亡、DNA 修复。在这些基因中，25个被p73-α特异性上调，27个被p73-α和p53同等上调，其余基因优先被p73-α上调，但表现出一些p53反应性。染色质免疫沉淀分析显示p73-α特异性结合CAN19（S100A2;）的调控区。176993）、14-3-3-δ（YWHAD）、p21（Waf1）、α-1-抗胰蛋白酶（PI；107400）、PTGF-β（GDF15；605312）、PIG3（TP5313；605171）、JAG2（602570）。
Benard 等人（2003）提出，TP53、TP73 和 TP63 的 2 个同源物在人类癌症中一定不具有典型的肿瘤抑制基因作用，因为这 2 个基因中的任何一个都缺乏已证实的突变。尽管如此，TP73 和 TP63 似乎与恶性肿瘤的获得和维持密切相关。
Nozell 等人（2003）生成了表达 p73-β（反式激活和生长抑制中最有效的 p73 同工型）突变形式的稳定人非小肺癌细胞系，以表征其功能域。DNA 结合域、N 端激活域和四聚化域是 p73 活性所必需的。然而，与p53不同，p73介导的细胞凋亡不需要与激活结构域相邻的区域或整个C末端区域。N 端和 C 端 PxxP 基序的删除使 p73-β 在反式激活中失活。
Miyazaki et al.（2003）发现，当在COS-7细胞中共表达时，NEDL2（HECW2；617245）相互共沉淀 p73 的 α 和 β 亚型，其中包含 PY 基序。NEDL2 不共沉淀缺乏 PY 基序的 p53。突变分析证实 p73 的 PY 基序和 NEDL2 的 WW 结构域是相互作用所必需的。NEDL2 泛素化 p73 的两种亚型，稳定它们以防止降解，并增强报告基因的 p73 依赖性转录激活。
Dobbelstein et al.（2005）在一篇综述中指出，p73的TA亚型可以诱导细胞凋亡。p73的凋亡功能似乎需要PML（102578），它与核体中的p73相关。p73 诱导的细胞凋亡似乎还涉及 ABL 的磷酸化、p300 的乙酰化以及 PIN1（601052）的脯氨酰异构化。乙酰化可稳定 p73 免受泛素介导的降解，p73 也可通过核体内的苏酰化（参见 601912）来稳定。Dobbelstein et al.（2005）讨论了p73定位到特定亚细胞区室如何影响其凋亡活性。
Vikhanskaya et al.（2007）发现哺乳动物细胞中p73-β的过度表达会抑制细胞生长，但p73-β与JUN（165160）共表达所刺激的细胞生长高于单独JUN诱导的细胞生长。细胞周期蛋白D1（CCND1）的诱导；168461）是p73-β介导的细胞存活所必需的。染色质免疫沉淀和电泳迁移率变动分析表明，p73-β 增强了磷酸化 JUN 和 FRA1（FOSL1；136515）通过调节JUN磷酸化和FRA1表达来修饰AP1共有DNA序列。
Wang et al.（2007）发现，在应激条件下，小鼠和人细胞中p53与第一个p73启动子中富含GC的回文位点结合并诱导TAp73-α转录。氧化应激以p53依赖性方式增加TAp73-α的表达，而小鼠胚胎成纤维细胞中TAp73的敲低抑制了细胞对氧化损伤的凋亡反应。相反，在p53缺失的小鼠胚胎成纤维细胞中异位表达小鼠TAp73-α可恢复对氧化损伤的凋亡反应。Wang等（2007）得出结论：p73是应激反应基因，是p53途径的下游效应子。
p63（603273）和p73的δ-N亚型（缺乏酸性反式激活结构域）在癌症中经常过度表达，并且主要以显性失活方式针对p53（191170）、带有酸性反式激活结构域（TAp63）的p63和TAp73能够抑制其抑癌功能。Venkatanarayan 等人（2015）表明，p63 或 p73 的 δ-N 同工型缺失会通过上调 IAPP（147940）（编码胰岛淀粉样多肽（一种 37-氨基-胰岛淀粉样多肽）的基因）导致代谢重编程和 p53 缺陷型肿瘤的消退。胰腺β细胞与胰岛素共同分泌的酸性肽。Venkatanarayan et al.（2015）发现IAPP与肿瘤消退有因果关系，胰淀素通过降钙素受体（CALCR；114131）和RAMP3（605155）抑制糖酵解并诱导活性氧和细胞凋亡。普兰林肽是一种胰岛淀粉样多肽的合成类似物，用于治疗 1 型和 2 型糖尿病，可引起 p53 缺陷型胸腺淋巴瘤的肿瘤快速消退，代表了一种针对 p53 缺陷型癌症的新策略。
▼ 基因结构
Kaghad等（1997）确定TP73基因含有14个外显子，其中第一个是非编码外显子。Mai et al.（1998）指出TP73基因跨度约为65 kb。
Nozell et al.（2003）指出TP73基因包含2个启动子，一个位于外显子1的5-prime区域，另一个位于内含子3。Wang et al.（2007）在TP73基因的第一个启动子。
▼ 测绘
Kaghad等人（1997）利用FISH将p73基因定位到染色体1p36.3，该区域在神经母细胞瘤和其他肿瘤中经常被删除。
▼ 分子遗传学
原发性纤毛运动障碍47和无脑回
来自5个无血缘关系的近亲家庭的7名儿童患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47; 619466），Wallmeier et al.（2021）鉴定出TP73基因纯合性功能丧失突变（601990.0001-601990.0005）。这些突变是通过外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。一些患者是通过 GeneMatcher 计划确定的。所有突变都会影响两种亚型，并预计会导致 TP73 完全缺乏。对患者来源的呼吸道上皮细胞的研究表明，与对照组相比，多纤毛细胞数量减少，纤毛长度缩短，气液界面的粘液纤毛清除率显着降低。超微结构分析显示，虽然基体存在一定的错位，但基体放大或定位并未出现严重缺陷；基因丝组成和组装也正常。对患者细胞的动态粒子追踪研究证实了睫状气道清除功能受损。总体结果与多纤毛细胞分化缺陷一致。患者细胞还表现出受TP73调控的转录因子相关基因FOXJ1（602291）和RFX2（142765）的核表达减少。FOXJ1突变导致CILD43（618699）。
关联待确认
Kaghad et al.（1997）在p73位点半合子的神经母细胞瘤中发现剩余的p73等位基因没有突变。Jost et al.（1997）推测一种可能是p73不是神经母细胞瘤抑制基因；另一个原因是，由于基因剂量效应或剩余等位基因的转录沉默，p73 位点的半合性导致神经母细胞瘤的发病机制。1p36的印记可能与神经母细胞瘤的发病有关，Kaghad et al.（1997）表明p73是单等位基因表达的。
▼ 动物模型
Yang等人（2000）通过定向破坏产生了缺乏p73的小鼠。所有p73亚型功能缺陷的小鼠表现出严重的缺陷，包括海马发育不全、脑积水、慢性感染和炎症，以及信息素感觉通路异常。然而，与缺乏 p53 的小鼠相比，缺乏 p73 的小鼠并没有表现出自发性肿瘤发生的易感性增加。p73功能丧失导致皮质边缘区和海马分子层的Cajal-Retzius（CR）神经元消失，这种缺陷是p73小鼠海马发育不全的基础。值得注意的是，p73 -/- 小鼠中 CR 神经元的丢失并不伴随皮质层压缺陷，如“reeler”小鼠中所见（见 600514）。这些 CR 神经元的缺失与 p73 -/- 大脑中显着但高度位点特异性的发育不全之间的联系表明，广泛认为控制皮质神经发生的 CR 神经元可能在海马发育中发挥关键作用。缺乏 p73 的雄性小鼠既缺乏对性成熟雌性的兴趣，也缺乏对其他雄性的攻击性反应。p73 -/- 雄性和雌性小鼠均存在生殖缺陷。雄性或雌性 p73 -/- 小鼠的生殖器官均未观察到结构异常，但小鼠中 p73 RNA 水平最高的是胚胎和成年犁鼻器（涉及辅助嗅觉结构）的神经上皮。在信息素检测中。这些结果表明，感觉或激素途径的额外缺陷可能导致 p73 缺陷小鼠的生殖和行为表型。
p53 发挥重要的促凋亡作用，这一功能被认为与其家族成员 p73 和 p63 共有。Pozniak et al.（2000）表明p73主要以缺失氨基末端的截短异构体形式存在于发育中的神经元中，当交感神经元在神经生长因子（NGF；NGF）作用后凋亡时，p73的水平急剧下降。见162030）提现。截短的 p73 表达增加可将这些神经元从 NGF 撤退或 p53 过表达诱导的细胞凋亡中拯救出来。在 p73 -/- 小鼠中，p73 的所有亚型均被删除，发育中的交感神经元的凋亡大大增强。因此，Pozniak et al.（2000）得出结论，截短的p73是神经元中必需的抗凋亡蛋白，可以抵消p53的促凋亡功能。Morrison 和 Kinoshita（2000）从这项研究和其他研究中得出结论，缺乏反式激活结构域的 p53 家族成员是 p53 依赖性过程的显性失活抑制剂。
Talos et al.（2007）表明，原代小鼠胚胎成纤维细胞中p73的缺失会破坏正常的细胞周期调节，并由于补偿性p53激活而损害增殖和转化。p53的共缺失挽救了这些缺陷，但在p53缺陷背景下p73的缺失严重影响了细胞基因组的稳定性，导致多倍体和非整倍体加剧，超过了p53单独缺失的情况。Talos et al.（2007）得出结论，p73是一种基因组稳定因子，当p53失活时，它可以防止异常DNA复制、多倍体和非整倍体。
通过有针对性地删除 p73 外显子 2 和 3，Tomasini 等人（2008）创造了 TA p73 同工型特异性缺陷的小鼠，但 δ-N p73 同工型没有缺陷。TA p73 -/- 小鼠由于早期胚胎发育缺陷而无法生育，并且表现出海马发育不全、对致癌物的敏感性增加以及自发性肿瘤发生率增加。来自 TA p73 -/- 小鼠的细胞表现出与增强的非整倍性相关的基因组不稳定性。Tomasini et al.（2008）得出结论，TA p73亚型具有抑制肿瘤的作用。
Wetzel et al.（2008）发现p73+/-小鼠更容易罹患年龄相关疾病或阿尔茨海默病（AD；AD；104300）相关的神经变性比对照组高。与对照组相比，年老但不年轻的 p73 +/- 小鼠表现出认知和运动功能下降、脑萎缩和神经元变性。老年小鼠大脑也显示出脂褐质和MAPT（157140）阳性丝的积累。进一步研究显示JNK活性增加（MAPK8；与野生型相比，杂合动物的皮质神经元中存在601158），这可能导致对氧化应激的敏感性增加。
▼ 等位基因变异体（5个精选例子）：
.0001 纤毛运动障碍，原发性，47 ，无脑回
TP73，13.17-KB DEL
女孩（OP-1693），近亲所生，患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47; 619466），Wallmeier et al.（2021）在TP73基因中发现了一个纯合的13.17-kb缺失（NM_005427.4）。该缺失是通过外显子组测序发现的，并通过 RT-PCR 分析和桑格测序证实，与家族中的疾病分开。预计该突变会影响 TP73 基因的两种亚型，这与 TP73 完全缺乏一致。
.0002 原发性纤毛运动障碍，47 ，无脑回
TP73、IVS10DS、GA、+1
2名受影响的男孩（KI-645和OP-3039）来自一个大的近亲亲属，患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47；619466），Wallmeier et al.（2021）在TP73基因的内含子10中发现了纯合的G-to-A转换（c.1196+1G-A, NM_005427.4），导致剪接缺陷并保留了内含子10 、移码和提前终止。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。预计该突变会影响 TP73 基因的两种亚型，这与 TP73 完全缺乏一致。
.0003 纤毛运动障碍，原发性，47 ，无脑回
TP73、GLN332TER
2名来自近亲亲属的受影响女孩（18DG0963和19DG2776）患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47；619466），Wallmeier et al.（2021）在TP73基因的外显子9中鉴定出纯合的c.994C-T转换（c.994C-T, NM_005427.4），导致gln332-to-ter（Q332X）取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。预计该突变会影响 TP73 基因的两种亚型，这与 TP73 完全缺乏一致。
.0004 原发性纤毛运动障碍，47 ，无脑回
TP73，1-BP DEL，1459T
男孩（19DC0120），近亲所生，患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47; 619466），Wallmeier et al.（2021）在TP73基因的外显子12中发现了一个纯合的1-bp缺失（c.1459delT, NM_005427.4），导致移码和提前终止（Tyr487ThrfsTer11）。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。预计它会影响 TP73 基因的两种亚型，与 TP73 完全缺乏一致。
.0005 纤毛运动障碍，原发性，47 ，无脑回
TP73、GLU205TER
女孩（20DG1336），近亲所生，患有原发性纤毛运动障碍-47和无脑回（CILD47；619466），Wallmeier et al.（2021）在TP73基因的外显子5中鉴定出纯合的c.613G-T颠换（c.613G-T, NM_005427.4），导致glu205-to-ter（E205X）取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。预计它会影响 TP73 基因的两种亚型，与 TP73 完全缺乏一致。
