p21

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p21
Gene
HUGO CDKN1A
Entrez 1026
Locus Chr. 6 p21.1
Proteina
OMIM 116899
UniProt P38936

p21 / WAF1 conosciuto anche come inibitore delle chinasi ciclina-dipendenti 1 (CKI1) o CDK-interacting protein 1 è una proteina codificata nell'uomo dal gene CDKN1A situato sul cromosoma 6 (6p21.2).[1][2][3]

Funzione[modifica | modifica sorgente]

p21 è un potente inibitore delle chinasi ciclina-dipendenti (CKI). La proteina p21 si lega e inibisce l'attività dei complessi ciclina-CDK2 e -CDK4, regola quindi la progressione del ciclo cellulare a livello del checkpoint tra le fasi G1 ed S. L'espressione di p21 è strettamente controllata dall'oncosoppressore p53 ed è tramite questa interazione che p53 può portare all'arresto del ciclo cellulare in G1, in risposta a stimoli stressori di varia natura. La scoperta di questo meccanismo nei primi anni 90 è stata molto importante per chiarire come le cellule smettessero di dividersi dopo l'esposizione ad agenti genotossici come le radiazioni ultraviolette. La funzione svolta da p21 è quindi fondamentale anche per prevenire la trasformazione di una cellula che ha subito un danno genetico in cellula tumorale. Tuttavia a differenza di p53, non si riscontrano frequenti mutazioni loss-of-function di p21 nei tumori e topi p21-knock-out, cioè senza p21, si sviluppano normalmente e non sono predisposti a sviluppare tumori. A volte comunque p21 può essere espresso senza l'induzione di p53 e questo è molto importante per il differenziamento indipendente da p53. Oltre ad arrestare la proliferazione, p21 ha una ruolo fondamentale anche nella senescenza cellulare ed è stato proprio scoperto anche a partire da cellule senescenti. Inoltre p21 interagisce con PCNA, un fattore accessorio della DNA polimerasi, operando un'attività regolatoria nella riparazione di danni al DNA e nella replicazione del DNA durante la fase S del ciclo cellulare. p21 viene specificamente degradata dalle caspasi di classe 3, portando ad un'elevata attivazione di CDK2 che potrebbe essere funzionale per l'esecuzione dell'apoptosi causata dalle caspasi. Ad ogni modo p21 non induce la morte cellulare, anzi si pensa che potrebbe addirittura inibirla.[4]

Il gene CDKN1A ha due varianti di splicing che codificano la stessa proteina.[1]

Clinica[modifica | modifica sorgente]

p21 rende le cellule ematopoietiche resistenti all'infezione del virus HIV dell'AIDS[5] complessandosi con l'integrasi virale e impedendo quindi l'integrazione del provirus.

Interazioni[modifica | modifica sorgente]

p21 interagisce con le seguenti proteine:

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b Entrez Gene: CDKN1A cyclin-dependent kinase inhibitor 1A (p21, Cip1).
  2. ^ a b Harper JW, Adami GR, Wei N, Keyomarsi K, Elledge SJ, The p21 Cdk-interacting protein Cip1 is a potent inhibitor of G1 cyclin-dependent kinases in Cell, vol. 75, n. 4, novembre 1993, pp. 805–16. DOI:10.1016/0092-8674(93)90499-G, PMID 8242751.
  3. ^ el-Deiry WS, Tokino T, Velculescu VE, Levy DB, Parsons R, Trent JM, Lin D, Mercer WE, Kinzler KW, Vogelstein B, WAF1, a potential mediator of p53 tumor suppression in Cell, vol. 75, n. 4, novembre 1993, pp. 817–25. DOI:10.1016/0092-8674(93)90500-P, PMID 8242752.
  4. ^ Almond JB, Cohen GM, The proteasome: a novel target for cancer chemotherapy in Leukemia, vol. 16, n. 4, aprile 2002, pp. 433–43. DOI:10.1038/sj.leu.2402417, PMID 11960320.
  5. ^ Zhang J, Scadden DT, Crumpacker CS, Primitive hematopoietic cells resist HIV-1 infection via p21 in J. Clin. Invest., vol. 117, n. 2, febbraio 2007, pp. 473–81. DOI:10.1172/JCI28971, PMC 1783820, PMID 17273559.
  6. ^ a b Ono T, Kitaura H, Ugai H, Murata T, Yokoyama KK, Iguchi-Ariga SM, Ariga H, TOK-1, a novel p21Cip1-binding protein that cooperatively enhances p21-dependent inhibitory activity toward CDK2 kinase in J. Biol. Chem., vol. 275, n. 40, ottobre 2000, pp. 31145–54. DOI:10.1074/jbc.M003031200, PMID 10878006.
  7. ^ Mitsui K, Matsumoto A, Ohtsuka S, Ohtsubo M, Yoshimura A, Cloning and characterization of a novel p21(Cip1/Waf1)-interacting zinc finger protein, ciz1 in Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 264, n. 2, ottobre 1999, pp. 457–64. DOI:10.1006/bbrc.1999.1516, PMID 10529385.
  8. ^ a b c Abbas T, Sivaprasad U, Terai K, Amador V, Pagano M, Dutta A, PCNA-dependent regulation of p21 ubiquitylation and degradation via the CRL4Cdt2 ubiquitin ligase complex in Genes Dev., vol. 22, n. 18, settembre 2008, pp. 2496–506. DOI:10.1101/gad.1676108, PMC 2546691, PMID 18794347.
  9. ^ a b McKenzie PP, Danks MK, Kriwacki RW, Harris LC, P21Waf1/Cip1 dysfunction in neuroblastoma: a novel mechanism of attenuating G0-G1 cell cycle arrest in Cancer Res., vol. 63, n. 13, luglio 2003, pp. 3840–4. PMID 12839982.
  10. ^ Law BK, Chytil A, Dumont N, Hamilton EG, Waltner-Law ME, Aakre ME, Covington C, Moses HL, Rapamycin potentiates transforming growth factor beta-induced growth arrest in nontransformed, oncogene-transformed, and human cancer cells in Mol. Cell. Biol., vol. 22, n. 23, dicembre 2002, pp. 8184–98. DOI:10.1128/MCB.22.23.8184-8198.2002, PMC 134072, PMID 12417722.
  11. ^ Yam CH, Ng RW, Siu WY, Lau AW, Poon RY, Regulation of cyclin A-Cdk2 by SCF component Skp1 and F-box protein Skp2 in Mol. Cell. Biol., vol. 19, n. 1, gennaio 1999, pp. 635–45. PMC 83921, PMID 9858587.
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  13. ^ Yang Q, Manicone A, Coursen JD, Linke SP, Nagashima M, Forgues M, Wang XW, Identification of a functional domain in a GADD45-mediated G2/M checkpoint in J. Biol. Chem., vol. 275, n. 47, novembre 2000, pp. 36892–8. DOI:10.1074/jbc.M005319200, PMID 10973963.
  14. ^ Azam N, Vairapandi M, Zhang W, Hoffman B, Liebermann DA, Interaction of CR6 (GADD45gamma ) with proliferating cell nuclear antigen impedes negative growth control in J. Biol. Chem., vol. 276, n. 4, gennaio 2001, pp. 2766–74. DOI:10.1074/jbc.M005626200, PMID 11022036.
  15. ^ Nakayama K, Hara T, Hibi M, Hirano T, Miyajima A, A novel oncostatin M-inducible gene OIG37 forms a gene family with MyD118 and GADD45 and negatively regulates cell growth in J. Biol. Chem., vol. 274, n. 35, agosto 1999, pp. 24766–72. DOI:10.1074/jbc.274.35.24766, PMID 10455148.
  16. ^ Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M, Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network in Nature, vol. 437, n. 7062, ottobre 2005, pp. 1173–8. DOI:10.1038/nature04209, PMID 16189514.
  17. ^ Frouin I, Maga G, Denegri M, Riva F, Savio M, Spadari S, Prosperi E, Scovassi AI, Human proliferating cell nuclear antigen, poly(ADP-ribose) polymerase-1, and p21waf1/cip1. A dynamic exchange of partners in J. Biol. Chem., vol. 278, n. 41, ottobre 2003, pp. 39265–8. DOI:10.1074/jbc.C300098200, PMID 12930846.
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Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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