查看“P21”的源代码

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{{Infobox
| name         = p21 (CDKN1A)
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| title        = p21 (CDKN1A)
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| image        = [[File:Structure_of_p21_CDK_complex.png|160px|alt=p21蛋白与CDK复合物结合结构图]]
| image_style  = padding: 25px; | caption      = p21 蛋白与 CDK2-Cyclin E 复合物的结合示意图
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| datastyle    = color: #202122; padding: 4px 8px;

| label1       = 编码基因
| data1        = ''[[CDKN1A]]'' (染色体 6p21.2)
| label2       = 蛋白质家族
| data2        = Cip/Kip 家族 (CKI)
| label3       = 分子量
| data3        = 约 21 kDa
| label4       = 核心上游
| data4        = [[p53]]、[[转化生长因子-β|TGF-β]]
| label5       = 核心下游
| data5        = [[CDK2]]、[[CDK4]]/6、[[PCNA]]
}}

'''p21'''（也称为 '''p21<sup>WAF1/CIP1</sup>''' 或 '''CDKN1A'''）是一种强效的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（CKI）。它属于 Cip/Kip 家族，在调节细胞从 $G_1$ 期向 $S$ 期过渡以及响应 DNA 损伤而引起的细胞周期停滞中发挥关键作用。



p21 是 **p53 抑癌蛋白**最主要的下游靶点。当细胞探测到 DNA 损伤时，p53 会诱导 p21 的表达，进而抑制 CDK 的活性，使细胞在 $G_1$ 或 $G_2$ 期发生停滞，为 DNA 修复争取时间或诱导细胞进入衰老状态<ref name="elDeiry1993">el-Deiry WS, et al. WAF1, a potential mediator of p53 tumor suppression. ''Cell''. 1993;75(4):817-825.</ref>。

== 分子机制 ==

p21 通过双重机制抑制细胞增殖：

# '''抑制 CDK 复合物：''' p21 结合并抑制 $CDK2$、$CDK1$ 和 $CDK4/6$ 复合物的激酶活性。这会导致 [[视网膜母细胞瘤蛋白|Rb 蛋白]] 无法被磷酸化，从而阻止转录因子 [[E2F]] 的释放，使细胞周期锁定在 $G_1$ 期。
# '''直接抑制 DNA 复制：''' p21 具有一个 C-端结构域，可直接与 '''[[PCNA]]'''（增殖细胞核抗原）结合。这种结合会竞争性抑制 DNA 聚合酶的加工能力，直接阻断 DNA 的合成与修复<ref name="Waga1994">Waga S, et al. The p21 inhibitor of cyclin-dependent kinases controls DNA replication by interaction with PCNA. ''Nature''. 1994;369(6481):574-578.</ref>。



---

== Cip/Kip 家族成员对比 ==

作为首席科学家在分析细胞周期调控网络时，需区分 p21 及其家族成员的功能侧重：

{| class="wikitable" style="font-size: 82%; margin: 1.5em auto; text-align: left; width: 95%;"
|+ '''Cip/Kip 家族 (CKI) 主要成员对比表'''
|-
! style="background:#f2f2f2; width: 20%; text-align: center;" | 成员
! style="background:#f2f2f2; width: 22%; text-align: center;" | 编码基因
! style="background:#f2f2f2; width: 30%; text-align: center;" | 调控特征
! style="background:#f2f2f2; text-align: center;" | 核心功能
|-
| '''p21'''
| ''CDKN1A''
| '''p53 依赖性'''
| DNA 损伤响应、细胞衰老、PCNA 抑制
|-
| '''[[p27]]'''
| ''CDKN1B''
| 受生长因子、接触抑制调控
| 维持细胞静止期 (G0)、抑制肿瘤迁移
|-
| '''[[p57]]'''
| ''CDKN1C''
| 受基因组印迹调控
| 胚胎发育、组织特异性分化
|}

---

== 临床与科研意义 ==

=== 1. 肿瘤抑制与耐药性 ===
在许多恶性肿瘤中，由于 p53 的突变或缺失，导致 p21 的应激性表达受阻，这是肿瘤失控增殖的核心原因之一。然而，某些肿瘤中 p21 的胞质定位反而可能赋予肿瘤细胞抗凋亡能力，体现了其在癌症生物学中的双重作用。

=== 2. 细胞衰老的金标准标志物 ===
p21 是判定'''细胞衰老（Senescence）'''的核心指标之一。在长期压力或端粒缩短的情况下，p21 的持续表达会导致细胞发生永久性退出周期的状态。这在干细胞耗竭及衰老相关疾病研究中具有重要参考价值。

=== 3. 免疫组化应用 ===
在病理诊断中，p21 的[[免疫组化]]（IHC）染色常与 p53 联用，用于评估肿瘤的应激反应通路完整性。



== 参见 ==
* [[p53]] (抑癌蛋白)
* [[CDK]] (细胞周期蛋白依赖性激酶)
* [[PCNA]] (增殖细胞核抗原)
* [[细胞周期检查点]]

== 参考文献 ==
<references />

<div style="border:1px solid #a2a9b1; background-color:#f8f9fa; padding:10px; margin-top:20px; font-size:85%;"><div style="text-align:center; font-weight:bold; background-color:#f1f8e9; padding:4px; margin-bottom:5px;">细胞周期调控与肿瘤抑制通路导航</div><div style="line-height:1.6em; text-align:center;">'''核心蛋白：''' [[p21]] · [[p27]] · [[p53]] · [[Rb蛋白]] · [[E2F]]<br>'''激酶系统：''' [[CDK2]] · [[CDK4]] · [[CDK6]] · [[Cyclin D1|细胞周期蛋白家族]]<br>'''分子支架：''' [[PCNA]] · [[ATM/ATR]] · [[CHK1/CHK2]]<br>'''细胞归宿：''' [[细胞凋亡]] · [[细胞衰老]] · [[DNA修复]] · [[有丝分裂]]</div></div>

[[Category:蛋白质]]
[[Category:细胞生物学]]
[[Category:肿瘤学]]
[[Category:病理学]]