6月15日，Science杂志报道，p53蛋白对刺激反应的不同动力学可导致不同的细胞命运。细胞传递信息的分子信号通路常显示出复杂的动力学模式。肿瘤抑制因子p53的动力学行为就可随刺激的不同而变化。在面对DNA双链的断裂时，它的反应表现为一系列重复的脉冲式变化。
利用一个计算机模型，研究者确定了一套精确定时的给药方案，可以将脉冲式p53反应变为持续性p53反应。这导致一系列不同的下游基因的表达，并且改变细胞命运。经历脉冲式p53反应的细胞可从DNA损伤中恢复，而经历持续性p53反应的细胞则往往发生细胞衰老。这些研究结果显示，蛋白反应动力学是信号通路的重要部分，直接影响着细胞命运的决定。
研究者认为，本研究的意义可能不仅仅局限于p53蛋白一种。更好的理解细胞如何信号动力学，及不同信号动力学如何影响细胞反应，可为我们干预这些信号，并研发新的治疗药物提供新的启发。(生物谷bioon.com)
doi:10.1016/j.cell.2011.10.017
PMC:
PMID:
p53 Dynamics Control Cell Fate
Jeremy E. Purvis, Kyle W. Karhohs, Caroline Mock, Eric Batchelor*, Alexander Loewer?, Galit Lahav
Cells transmit information through molecular signals that often show complex dynamical patterns. The dynamic behavior of the tumor suppressor p53 varies depending on the stimulus; in response to double-strand DNA breaks, it shows a series of repeated pulses. Using a computational model, we identified a sequence of precisely timed drug additions that alter p53 pulses to instead produce a sustained p53 response. This leads to the expression of a different set of downstream genes and also alters cell fate: Cells that experience p53 pulses recover from DNA damage, whereas cells exposed to sustained p53 signaling frequently undergo senescence. Our results show that protein dynamics can be an important part of a signal, directly influencing cellular fate decisions.
