p53腫瘤抑制蛋白(p53 tumor suppressor protein)

p53為腫瘤抑制蛋白（也稱為p53蛋白或p53腫瘤蛋白），屬於最早發現的腫瘤抑制基因（或抑癌基因）之一。 p53蛋白能調節細胞週期和避免細胞癌變發生。因此，p53蛋白被稱為基因組守護者。總而言之，其角色為保持基因組的穩定性，避免突變發生。 p53蛋白的分子量於SDS凝膠電泳（十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳）中測得約為五萬三千道爾頓，但依據胺基酸殘基計算，p53蛋白的分子量應為43.7KDa，兩者所測得之分子量差別導因於蛋白質中大量的脯胺酸殘基，減緩其在SDS膠電泳中的遷移速度。而此遷移速度減緩的效應在跨物種的p53蛋白皆已被觀察，如人類，嚙齒動物，青蛙和魚類。
一、功能
p53蛋白在避免癌症發生機制上扮演重要的角色，例如：細胞凋亡 (apoptosis) 、基因組穩定性 (genetic stability) 、抑制血管新生 (angiogenesis)。 p53蛋白通過下列之機構達成避免癌症發生:
＊當DNA受損時，p53蛋白能活化DNA修復蛋白 (DNA repair proteins)。
＊p53蛋白能抑制細胞生長週期停留於G1/S的節律點上，以達成DNA損壞辨識。 (若能將細胞於此節律點上停留夠久，DNA修護蛋白將有更充裕的時間修復DNA損壞部位，並繼續細胞的生長週期。)
＊若細胞的DNA受損已不能修復，p53蛋白能起始細胞凋亡程序，避免擁有不正常遺傳資訊的細胞繼續分裂生長。
活化的p53蛋白能接合於DNA，促使多個基因表現，包括基因WAF1/CIP1，其為p21蛋白之編碼基因。 p21 (WAF1)接合於G1-S/CDK (CDK2)和S/CDK複合體 (此蛋白在G1/S細胞週期節律點上有重要功能) 以抑制該複合體的活性。當p21蛋白 (WAF1) 與CDK2形成複合體時，細胞將無法進入到細胞分裂的階段。而突變後的p53蛋白將可能喪失與DNA形成有效結合的能力，造成p21蛋白將無法形成，以發出停止細胞分裂的信號。因此，受損細胞將不受控制的進行細胞分裂，最終形成腫瘤。根據最近的研究，p53蛋白與RB1程序經由p14ARF蛋白相互調節的可能性更加提高。
資料來源：維基百科
二、生物化學反應
A. 受到DNA damage刺激而活化
a. 在複製過程中發現DNA有傷害，就會活化ATM和ATR這2個激酶(kinase)，ATM會直接磷酸化p53，而有時ATR會先磷酸化Chk2(kinase)，Chk2再磷酸化p53
b. 未磷酸化的p53會和MDM2結合，使p53快速被分解掉；而磷酸化的p53就不會與MDM2結合，變得極為穩定，便可以附著到目標基因影響轉錄表現

資料來源：molecular-cancer
B. 受到ARF活化(ARF是來自於INK 4基因，為一個腫瘤抑制子)
a. P53平時會與MDM2結合，MDM2為E3 ligase，會促進p53進行多泛素化（Poly-ubiquitination），使p53接上泛素，快速被蛋白酶體（proteasome）辨識而分解
b. 當ARF大量表現時，會跟MDM2結合，使MDM2不再與p53結合，p53再經DNA damage訊號的活化而磷酸化，產生作用
c. ARF大量表現的時機
i. Rb磷酸化（p-Rb）：Rb磷酸化(去活性)發生在細胞從G1期轉變為S期時，細胞週期快速運作，此時會釋放E2F，E2F活化許多基因表現，包括ARF
ii. c-Myc：為轉錄因子，當c-Myc大量表現時會促進ARF表現
iii. Ras/MAPX：當Ras/MAPX的訊號很強時，經由kinase cascade促進ARF表現
d. ARF大量表現時通常是細胞周期快速運作或訊號傳遞強烈時，ARF會促進p53穩定，p53再來抑制細胞週期運作