p53蛋白为一种核内蛋白,主要的作用为调节遗传分子DNA之转录作用,亦有报告指出它可以有效抑制肿瘤的发展。事实上,早期一般认为p53为一项致癌基因,因为过度表现p53可观察到细胞生长失去控制的致癌变化,然而在1980年代末,有些研究却证实p53的正常功能是具有抗癌作用的。
p53基因位于人类第十七号染色体的短臂上,此基因可制造出一由393氨基酸所组成的p53蛋白,分子量约为53KD,蛋白的中央区域为DNA结合区,p53蛋白的结构像是一个大三明治,主要由三个圈环(loops)所组成,第一个圈环与 DNA结合于大沟中,第二个圈环与DNA结合于小沟中,而第三个圈环则是用以稳定第二圈环。
研究发现:p53蛋白的N端具有很强的转录活化特性,它是一种序列特异性DNA结合蛋白;虽然它能活化任何带有p53结合位置基因的转录作用,相对的,它亦能有效抑制许多缺乏p53结合位置基因的转录;有许多致癌性DNA病毒可表现病毒基因产物用以抑制p53的转录活化功能,例如:SV40大型T抗原、腺病毒E1B 55-KD蛋白及人类泡疹病毒致癌型E6蛋白。
某些癌症似乎能中止p53蛋白的作用,导致恶性细胞无限制地分裂。瑞士癌症研究单位便针对一群癌症病患进行研究,发现有半数的患者体内可以找到已改变的p53蛋白。一旦病毒进入癌症细胞,由于其p53基因已改变,病毒启动机制告诉细胞进入自我摧毁过程,而当病毒进入健康细胞中,p53基因会阻碍细胞分裂直到病毒分解退去。理论上,此研究有助于医生在针对病患进行化疗及放射线治疗时,能精确锁定患者的癌细胞而不伤害到健康的组织。
日前加拿大多伦多安大略癌症中心科学家Cheryl Arrowsmith针对p53的结构做研究,分析后指出:此蛋白的活化及潜伏型几乎呈现相同的形状。
p53蛋白通常以两种等型(isoforms)存在:潜伏及活化。活化型p53可促进细胞周期中的基因转录作用及针对细胞压力所产生的细胞凋亡过程,而正常状况下,p53是以潜伏型存在,这样可以避免与DNA结合及启动基因转录,然而到底是什么在决定p53蛋白的活化及潜伏状态?目前还是不清楚,只知道有缺陷的p53蛋白无法与DNA结合,因此也无法调节基因转录,此状况在半数以上的癌症中扮演极其关键的角色,故肿瘤可因为突变使得p53不活化而诱发,所以一般认为p53蛋白扮演着肿瘤压制者的角色,目前已证实结肠癌、乳癌、肺癌、卵巢癌、膀胱癌及许多其他器官的癌症都与p53基因突变相关。