肿瘤抑制因子p53在抵抗肿瘤的发生发展中起着重要作用，p53抑癌功能的丧失几乎是肿瘤发生发展所必需的，这种功能缺失可直接来源于TP53基因的突变，其最直接的证据是在一半以上的肿瘤中P53基因发生了突变，当然这种功能失活也可来源于对错综复杂的p53通路上其他成员的调控。p53基因的抑癌功能依赖于它对静息或者应激条件下细胞的生化进程的调控。最值得注意的是p53能响应不同程度和类型的压力来调节细胞生长停滞或凋亡，以及确保基因组的稳定性。在这篇文章中，我们发现了一种在正常细胞中抑制p53凋亡靶基因的转录而在DNA损伤条件下解除转录抑制的新机制。不同于细胞生长阻滞，细胞死亡是一个单向的途径，因此不宜过早触发细胞凋亡程序。为了避免这些不利的’意外’发生，细胞常常会利用精密复杂的机制来选择性抑制p53凋亡相关靶基因的表达，以保证他们保持在“锁定”状态直到细胞凋亡程序需要被触发。一些机制针对“特定类型”的基因表达，例如去乙酰修饰可以防止p53有效激活凋亡靶基因的转录。而部分机制却特定针对错综复杂的单个基因的表达。例如p53凋亡靶基因Puma通过绝缘子蛋白CTCF的作用被组成型抑制。我们发现了另一种有趣的机制，即在静息细胞中对p53凋亡靶基因的基因特异性抑制机制。在早期的工作中，我们发现Apak（ATM and p53associatedKRAB-type zinc finger protein，也称为ZNF420）作为p53的负调控分子，有效地抑制p53介导的细胞凋亡，而对细胞周期阻滞及其它p53参与的生理功能没有明显调控作用。Apak属于KRAB型锌指蛋白（KZNFs）家族成员，KZNFs通常参与基因的转录抑制。本实验室的田春艳副研究员等发现，Apak可以直接与p53结合，并且通过KRAB结构域募集共阻遏蛋白KAP1（KRAB box associated protein1，也称作TIF1-β、KRIP-1、TRIM28）。反过来KAP-1通过招募组蛋白去乙酰化酶HDAC1（histone deacetylase1）来介导p53的去乙酰化修饰，从而阻碍p53对凋亡靶基因的转录激活。该研究把Apak定位为“特定类型”的p53调控分子。根据目前的研究，我们发现Apak也可作为一个“特定基因”的抑制因子，选择性靶向p53凋亡靶基因p53AIP1。我们发现了一个特定的DNA序列TCTTN2-30TTGT作为Apak蛋白青睐的结合基序。值得注意的是，在p53AIP1的第一个内含子区含有该序列，而且我们发现Apak能特异性结合到这个序列上。让人特别感兴趣的是在这个区域内Apak的结合位点与p53RE（response element）重叠。事实上，我们还发现Apak可与p53竞争，防止它参与p53RE的结合，从而强烈抑制p53AIP1的转录。因此， Apak至少利用了两个互补的分子机制来抑制p53介导的细胞凋亡，即“特定类型”机制和“特定基因”机制。这种“关闭”状态，在非应激细胞中占主导地位。相反，当细胞暴露在基因毒性应激中时，Apak和其相互作用蛋白KAP1通过ATM（ataxia-telangiectasiamutated）依赖的机制被磷酸化修饰。 Apak与KAP1和p53的解离会解除HDAC1介导的p53去乙酰化修饰，结果乙酰化的p53可以结合到各种凋亡靶基因上启动转录，例如促进CD95和NOXA的转录。同时，Apak的磷酸化也会导致其从p53AIP1基因内含子上解离，促使p53结合到p53AIP1基因的p53RE上激发p53AIP1基因mRNA的转录。如果Apak两个互补的抑制功能被解除，将会激发强烈的凋亡靶基因的转录，最终导致细胞死亡。在这一进程的后期阶段，Apak被滞留在细胞核的核仁中，进一步确保只要基因毒性信号存在Apak将不在p53通路中发挥抑制功能。本研究发现了一个可以与p53竞争结合p53应激元件的蛋白Apak，丰富了p53选择性调控机制。鉴定到Apak分子是p53AIP1基因的第一个直接转录抑制因子，为p53AIP1基因的表达调控研究提供了基础。同时Apak蛋白属于哺乳动物中最大的转录调控因子家族---KRAB锌指蛋白（又称作KZNF）家族，其成员数量多达400多个，在结构上非常保守，但各自的功能却不清楚，本研究为家族中其他成员作用机制的研究奠定了坚实的基础。