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文檔簡介

2.細(xì)胞周期的概念:細(xì)胞增殖包括:細(xì)胞生長,DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂三個主要事件,構(gòu)成細(xì)胞周期。

可分為四個期:P359G1期;S期;G2期;M期。其中的S期是DNA合成期,M期是分裂期,而G1和G2分別是合成前期和合成后期,因為分裂期chr出現(xiàn)明顯的形態(tài)特征,(通常從一次分裂中期到下一次分裂中期的歷程稱為一個周期)M期中又分為前期、中期、后期和末期四個階段。

目前一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)EucaryoticCellCycle

Atypicalmammaliancellhasacellcycletimeof24hours,with12hrG1,6-8hrS,3-4hrG2,and1hrM典型哺乳動物的細(xì)胞周期目前二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)從細(xì)胞增殖行為來看,細(xì)胞在晚G1期開始分歧為三類:①周期性細(xì)胞即持續(xù)在周期中運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞。②Go期細(xì)胞(休眠細(xì)胞)即暫時脫離周期,但在適當(dāng)?shù)拇碳は氯钥苫謴?fù)進(jìn)入周期的細(xì)胞。P360③終端分化細(xì)胞(特化細(xì)胞)即不可逆地脫離細(xì)胞周期,喪失分裂能力,但保持生理機(jī)能活動的細(xì)胞。目前三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)3.細(xì)胞周期的速率:細(xì)胞周期時間(Te)是隨細(xì)胞類型不同而異,周期內(nèi)四個期的時間亦各不相同,一般規(guī)律是:①S期長、M期短;②G1時間(tG1)易變,但tG2,tS和tM都變化不大;③tG1長短是細(xì)胞周期速率變化的基礎(chǔ)。4.細(xì)胞周期各時相的時間確定:·僅M期可依據(jù)chr形態(tài)變化來判斷,其它三期無形態(tài)判斷依據(jù)?!?H-TdR脈沖標(biāo)記和放射自顯影觀測:標(biāo)記物滲入僅S期細(xì)胞,最先在M期出次的標(biāo)記細(xì)胞是被標(biāo)記的S期最晚期細(xì)胞。

目前四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)細(xì)胞周期同步化的人工制備:生物界有種天然細(xì)胞群體呈現(xiàn)自然同步化現(xiàn)象,但一般的體外培養(yǎng)細(xì)胞群體皆呈現(xiàn)為非同步化現(xiàn)象,因此細(xì)胞生物學(xué)研究常需要人工同步化的實(shí)驗材料?!期細(xì)胞選擇收集法·過量TdR雙阻斷法,(DNA合成抑制劑)此法適用于tG+G2+(M)>tS的細(xì)胞類型·分裂中期阻斷法目前五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)5.細(xì)胞周期時相及主要事件:(1)細(xì)胞周期檢驗點(diǎn):細(xì)胞周期沿G1—S—G2—M有序地進(jìn)行,是與細(xì)胞分裂周期有關(guān)基因cdc的有序表達(dá)結(jié)果,而cdc基因的表達(dá)效應(yīng)是受周期中一些檢驗點(diǎn)(or稱調(diào)控點(diǎn))監(jiān)控的,以保持嚴(yán)格有序,精確的運(yùn)轉(zhuǎn),而不正常的細(xì)胞會被阻止在檢驗點(diǎn)階段,常說的有G1/S轉(zhuǎn)換點(diǎn),G2/M檢驗點(diǎn)和中期后期轉(zhuǎn)換點(diǎn)等這種特異的監(jiān)控機(jī)構(gòu)可鑒別細(xì)胞周期進(jìn)程中的錯誤,并誘導(dǎo)產(chǎn)生特異的抑制因子,阻止細(xì)胞周期進(jìn)一步運(yùn)行,若這些檢驗點(diǎn)功能失控,其后果是細(xì)胞癌變or細(xì)胞

die。目前六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(2)細(xì)胞周期各階段的主要生化活動:1)G1期:此期細(xì)胞內(nèi)代謝活躍,細(xì)胞生長,體積增大,主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成(重要蛋白質(zhì)包括:G1周期蛋白質(zhì),鈣調(diào)素及有關(guān)DNA合成的酶系等)若G1期的蛋白質(zhì)及RNA合成受阻,則細(xì)胞不能進(jìn)入S期。目前七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)2)S期:此期細(xì)胞內(nèi)主要生化事件是DNA合成復(fù)制,其次還有組蛋白質(zhì),非組蛋白質(zhì)和RNA的合成,并伴隨有核小體結(jié)構(gòu)復(fù)制,有三個特點(diǎn):①四種脫氧核苷酸合成速度不均一,S期初期C-G含量高,前后期A-T含量高。②ch質(zhì)復(fù)制早晚不同,常ch在S期前半期復(fù)制,而異ch質(zhì)在后半期復(fù)制。③DNA合成和組蛋白質(zhì)合成緊密相聯(lián),例如:用放線菌酮抑制組蛋白質(zhì)合成,則DNA合成也馬上停止,反之若用羥基尿來阻斷DNA合成,組蛋白質(zhì)也隨即停止合成。目前八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)3)G2期:此期細(xì)胞生化活動是為M期的細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備,主要是活躍地合成G2蛋白質(zhì),微管蛋白質(zhì)(形成紡錘絲base),RNA及ATP,這些都是通過G2/M檢驗點(diǎn)所必需的。4)M期分裂之中,細(xì)胞內(nèi)生化合成活動都減弱,如RNA合成停止,蛋白質(zhì)合成減少,此期仍有少量非組蛋白質(zhì)合成。目前九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)二、有絲分裂:(一)前期主要事件:染色質(zhì)凝縮,分裂極的確定,核仁解體和核膜消失。1)分裂極的確定:紡錘極決定細(xì)胞分裂的方向,而其確定與中心?;顒酉嚓P(guān),每個中心體由2個相互垂直排列的中心粒構(gòu)成,在S期,每個中心粒端部外側(cè)新生一個短的中心粒,與老中心粒垂直分布,到前期,兩對中心粒分別移向相對兩極,有關(guān)中心粒自我裝配,生長和轉(zhuǎn)移是周期性規(guī)律。目前十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(一)前期①染色質(zhì)凝縮,②分裂極確立與紡錘體開始形成,③核仁解體,④核膜消失。目前十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)2)核仁解體:是由于此期RNA轉(zhuǎn)錄停止,原形成的rRNA和rRNP裝配成的核糖體unit轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中去,而原插入核仁的染色質(zhì)fibrehelix化進(jìn)入核仁染色體上,所以逐漸縮小消失。3)核膜消失:前期末,MPF(CDK激酶)誘導(dǎo)核纖層蛋白質(zhì)發(fā)生pi化,網(wǎng)絡(luò)解體而導(dǎo)致核膜破解,核纖層的A和C成為可溶性,而核纖層蛋白質(zhì)

B附在核膜碎片上,成為小泡分散在細(xì)胞質(zhì)中,而到分裂末期,碎片小泡相互融合重裝成核膜,MPF失活導(dǎo)致核纖層蛋白質(zhì)去pit化,聚成核纖層,恢復(fù)完整的核膜結(jié)構(gòu),前期中MPF導(dǎo)致的下游事件有紡錘體組裝,染色質(zhì)凝聚,核膜和核纖層解體等。目前十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)Twocentrosomes,andtheirformingradialarraysofastralmicrotubulesseparatingonthesurfaceofanearlyprophasenewtlungcellnucleus.蠑螈肺細(xì)胞在細(xì)胞分裂早前期,兩個中心粒分開,星形微管在核表面形成放射狀排列。圖片來自/目前十三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(二)中期(metaphase)此期染色體全部移到赤道板位置排列“染色體列隊”,是由于兩極對染色體牽引動態(tài)平衡所致,在細(xì)胞分裂前期,染色體動粒上聚集有Mad和Bnb蛋白質(zhì)凡動粒與紡錘體微管聯(lián)結(jié),其上的Mad和Bnb消失,因而染色體列隊完成。目前十四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)圖片來自/星體微管著絲點(diǎn)微管極體微管目前十五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(二)前中期核膜解體到染色體排列到赤道面(equatorialplane)上。目前十六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(三)中期染色體排列到赤道面上。目前十七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(三)后期(anaphase)此期主要事件是:染色體著絲粒區(qū)縱向斷裂,一分為二,兩姊妹染色體單體分別趨向兩級,其原因是,著絲粒區(qū)域在S期chr復(fù)制時已奠定了斷裂分離的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),到后期時細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度倍增,誘導(dǎo)了核區(qū)域的聯(lián)接蛋白質(zhì)解體而出現(xiàn)斷裂分離。目前十八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(四)后期指姊妹染色體單體分開并移向兩極的時期。分為后期A、后期B兩個過程。目前十九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)AnaphaseA:separationofthesisterchromatids.目前二十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)AnaphaseB:separationofthepoles.植物細(xì)胞有沒有后期B?目前二十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)MicrotubulesandMotorsinthespindle

著絲點(diǎn)微管星體微管極體微管目前二十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(四)末期(telophase)此期主要事件是:子核形成和胞質(zhì)分裂,胞質(zhì)分裂(Cytokinesis)是指核分解以外的細(xì)胞質(zhì)部分分裂,動物細(xì)胞是以中部縊縮方式,而plant細(xì)胞是以形成細(xì)胞

壁方式。后期到末期MPF導(dǎo)致以下事件有:染色體分離,解螺旋,核膜和核纖層重建,紡錘體解體,胞質(zhì)分裂。動物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂是受微絲構(gòu)成的收縮環(huán)控制,因為細(xì)胞松馳素B能對其抑制。目前二十三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(四)末期從子染色體到達(dá)兩極,至形成兩個新細(xì)胞為止的時期。涉及子核的形成和胞質(zhì)分裂兩個方面。目前二十四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)動物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂通過胞質(zhì)收縮環(huán)的收縮實(shí)現(xiàn),收縮環(huán)由大量平行排列的肌動蛋白組成。用細(xì)胞松弛素處理這一時期的細(xì)胞,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?目前二十五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)DividingMuscleMyoblast(primativemusclecell)(SEMx8,000)目前二十六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)植物細(xì)胞末期近兩極處紡錘絲消失,中間微管保留,并數(shù)量增加,形成成膜體。來自高爾基體囊泡沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)到成膜體中間。融合形成細(xì)胞板(cellplate),囊泡的內(nèi)含物形成初生壁和中膠層,囊泡膜形成質(zhì)膜,融合留下的管道形成胞間連絲。目前二十七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)三.減數(shù)分裂(meiosis)(一)減數(shù)分裂的特點(diǎn)及生物學(xué)意義是生殖細(xì)胞成熟過程中的特殊有絲分裂,其特點(diǎn)是:一次DNA復(fù)制連續(xù)2次細(xì)胞分裂,結(jié)果為染色體數(shù)目減半。其生物學(xué)意義有2種,一是使親代與子代之間的染色體數(shù)目保持恒定,保證物種的穩(wěn)定遺傳。二是在其過程中,發(fā)生了非同源染色體的隨機(jī)結(jié)合,并以非姊妹ch單體之間的局部片段交換重組,從而增加遺傳的變異性,增強(qiáng)了生物對環(huán)境變化的適應(yīng)性。目前二十八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)MeiosisConcepts:Gameticmeiosis配子減數(shù)分裂2.Sporicmeiosis孢子減數(shù)分裂Zygoticmeiosis合子減數(shù)分裂前減數(shù)分裂期細(xì)胞母親同源染色體父親同源染色體染色體復(fù)制聯(lián)會目前二十九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(二)減數(shù)分裂過程分析第一次meiosis:前期I(細(xì)線期→偶線期→粗線期→雙線期→終變期)中期I,后期I,末期I(分裂間期or長or短,無DNA合成)第二次meiosis:無前期II,中期II,后期II,末期II。目前三十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)1)前期I各期形態(tài)功能特征:細(xì)線期:染色體是細(xì)長盤繞的單條fibre,其上有眾多ch粒分布。偶線期:同源染色體開始配對配對區(qū)形成聯(lián)會復(fù)合體結(jié)構(gòu)(SC),此期有z-DNA合成即ZYGDNA,其活性轉(zhuǎn)錄與同源染色體配對有關(guān)。粗線期:同源染色體配對完畢,聯(lián)會復(fù)合體結(jié)構(gòu)(SC)中呈現(xiàn)重組結(jié)結(jié)構(gòu),此期有p-DNA和組蛋白的合成,粗線期中每對聯(lián)會的同源染色體結(jié)合緊密,形態(tài)短粗,稱為二價體or四分體。目前三十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)雙線期:同源染色體之間局部分開形如“麻花”狀,這是粗線期發(fā)生同源染色體的非姐妹染色體單體之間片段交換的結(jié)果,卵細(xì)胞雙線期的RNA轉(zhuǎn)錄活躍。終變期:染色體濃縮凝聚,交叉點(diǎn)移向染色體臂端(稱為端化),核仁消失。目前三十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)2)其它時期的形態(tài)功能特征:減數(shù)分裂meiosisI的染色體行為有別于普通有絲分裂,是同源染色體配對分離,同源染色體分別趨向兩極,而不是染色體單體分別趨向兩極,這是由于每條染色體兩側(cè)的2個動粒移位朝向同一極的緣故,但這一對動粒究竟朝向哪一極是隨機(jī)的,因為后期趨向某極的父方母方來源的染色體是隨機(jī)組合,所以導(dǎo)致子代基因組的遺傳變異。目前三十三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)遺傳學(xué)研究證實(shí),在偶線—粗線期,同源染色體的非姊妹染色體單體之間發(fā)生局部片段的變換,造成子代染色體上的基因重組,meiosis所形成的4個配子的單倍基因組各不相同,因此也是導(dǎo)致后代遺傳變異的另一主要機(jī)制,而確保此期發(fā)生遺傳物質(zhì)交換的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),是聯(lián)會復(fù)合體。目前三十四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)(三)聯(lián)會復(fù)合體(cynaptonemalcomphex.SC)P394:聯(lián)會時,同源染色體之間縱向平行聯(lián)結(jié)在一起,電鏡下可見,其聯(lián)結(jié)間隙中有SC結(jié)構(gòu),這種亞微結(jié)構(gòu)在各種動、植物中都基本一致。

SC主要由堿性蛋白質(zhì)組成并含有RNA及微量的DNA,其結(jié)構(gòu)形式為:在緊密配對的2條同源chr之間的間隙兩側(cè)各有一條深色的縱向分布的側(cè)生組分,這2條側(cè)生組分之間是100nm的寬的明亮中間區(qū),而中間區(qū)中央有一條較淺的縱向分布的中央組分,其次,在側(cè)生組分與中央組分之間又橫向排列有許多SC—fibre所以SC結(jié)構(gòu)像“梯子”。目前三十五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)Chromosomerecombination1目前三十六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)Chromosomerecombination2Minimumnumberofgametetypes=2n,Inhumans,n=23目前三十七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)SC組裝始于偶線期,多由靠核膜的一端拉鏈?zhǔn)绞?條chr靠攏配對,到粗線期聯(lián)會完成并在非姐妹單體之間發(fā)生局部片段的交換重組,到雙線期SC開始解體。SC的功能:(1)維持同源染色體精確配對的結(jié)構(gòu);(2)確保非姐妹染色體單體之間的染色體片段交換的機(jī)構(gòu)。目前三十八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)交換導(dǎo)致交叉,而不是交叉導(dǎo)致交換:真核生物不是染色體單體片段直接交換,而是各自解旋的DNA鏈之間發(fā)生交換(高度helix化,不是細(xì)絲,切斷后不是一條線)。現(xiàn)認(rèn)為2條對應(yīng)的DNA鏈分別由L-Cfibre中央組分中,出現(xiàn)斷口相互交換重組。證據(jù)1:偶線期有Z-DNA合成,粗線期有P-DNA合成(單鏈修復(fù))。證據(jù)2:粗線期中,核酸內(nèi)切酶,DNA聚合酶,連接酶等活性皆出現(xiàn)峰值。證據(jù)3:粗線期中SC中可見橢圓形的重組節(jié),這里含多種酶的重組機(jī)器。目前三十九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)第二節(jié)細(xì)胞周期的調(diào)控目前四十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)一、研究背景1970sRao和Johnson發(fā)現(xiàn)與M期細(xì)胞(Hela)融合的間期細(xì)胞染色體發(fā)生凝縮,稱為早熟凝集染色體(prematurelycondensedchromosome,PCC)。G1期PCC為單線狀,因DNA未復(fù)制。S期PCC為粉末狀,因DNA由多個部位開始復(fù)制。G2期PCC為雙線染色體,說明DNA復(fù)制已完成。甚至不同類的M期細(xì)胞也可誘導(dǎo)PCC產(chǎn)生,說明M期細(xì)胞具有促進(jìn)間期細(xì)胞進(jìn)行分裂的因子,即成熟促進(jìn)因子(maturationpromotingfactor,MPF)。目前四十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)PCC早熟凝集染色體目前四十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)1960sLeland

Hartwell,1970sPaulNurse以芽殖酵母和裂殖酵母為實(shí)驗材料,利用溫度敏感突變株,發(fā)現(xiàn)許多與細(xì)胞分裂有關(guān)的基因(celldivisioncyclegene,CDC)。如:裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突變型在限制溫度下無法分裂;wee1突變型則提早分裂,cdc25突變型細(xì)胞體積增大而不分裂;cdc2和cdc28都編碼一個34KD的蛋白激酶,促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)行,weel和cdc25分別表現(xiàn)為抑制和促進(jìn)CDC2的活性。目前四十三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)Fissionyeast

目前四十四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)buddingyeast

目前四十五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)Cdc25&Wee1mutantCDC2蛋白激酶被抑制CDC2蛋白激酶被激活MPF=CDC2蛋白激酶+clyclinBWeel抑制CDC2的活性Cdc25促進(jìn)CDC2的活性目前四十六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)1980sTimothyHunt發(fā)現(xiàn)海膽的卵裂過程中兩種蛋白質(zhì)的含量隨細(xì)胞周期振蕩,命名為周期蛋白(cyclinA和B)。后來發(fā)現(xiàn)各類動物來源的細(xì)胞周期蛋白mRNA均能誘導(dǎo)蛙卵的成熟。1988年Lohka將非洲爪蟾的MPF純化。經(jīng)鑒定MPF由32KD和45KD兩種蛋白組成,是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)MPF=CDC2+clyclinB目前四十七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)LelandH.Hartwell

R.Timothy(Tim)Hunt

SirPaulM.Nurse

2001年10月8日美國人Leland

Hartwell、英國人PaulNurse、Timothy

Hunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機(jī)理的研究而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。目前四十八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)二.細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)控因子:1)促S期因子SPF:SPF是促成DNA合成的啟動因子,僅出現(xiàn)在S期細(xì)胞質(zhì)中,由細(xì)胞融合證明。說明SPF只存在于S期細(xì)胞中,G1、G2皆無,SPF誘導(dǎo)G1期細(xì)胞提前合成DNA但不能誘導(dǎo)G2再合成,還說明G2期并無DNA合成抑制因子。目前四十九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)2)染色體超前凝集現(xiàn)象(PCC):以M期的Hela細(xì)胞分別與G1期、S期及G2期的Hela細(xì)胞相融合,發(fā)現(xiàn)那些原本不會出現(xiàn)染色體(chromosome)形態(tài)的間期細(xì)胞核居然呈現(xiàn)提早凝聚的染色體,其形態(tài)各異,由此揭示M期細(xì)胞中具有誘導(dǎo)染色質(zhì)凝集的活性因子,統(tǒng)稱為成熟促進(jìn)因子——

MPF。PCC現(xiàn)象不受物種分類所限制,即人、牛、馬、雞、魚、昆蟲的細(xì)胞之間都能誘導(dǎo)PCC,因此而言,MPF(有共性的)在真核細(xì)胞中普遍存在的。目前五十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)三.MPF的生化本質(zhì)和功能——CDK激酶(細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶)(MPF只存在于M期中)

1)現(xiàn)已知從yeast到人類的所有真核細(xì)胞的M期啟動是受同一機(jī)制調(diào)控的,即MPF其生化本質(zhì)是蛋白質(zhì)激酶,可催化若干種蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化,而引起這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的改變從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)某些代謝活動的變化。CDK1,可將特定蛋白磷酸化,促進(jìn)細(xì)胞周期運(yùn)行,又稱作細(xì)胞周期引擎。如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失;將H1磷酸化導(dǎo)致染色體的凝縮等。目前五十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)

有活性的MPF實(shí)質(zhì)是由P34cdc2(=CDK1蛋白質(zhì))和周期蛋白兩部分組成,P34蛋白是cdc2基因的產(chǎn)物,其單獨(dú)存在時無激酶活性,M期CDK的激活起始于分裂期cyclin的積累。結(jié)合cyclinB的CDK1被Wee1將Thr14和Tyr15磷酸化而不具有活性,使CDK/cyclin不斷積累。在M期,Wee1的活性下降,CDC25使CDK的Thr14,Tyr15磷酸化位點(diǎn)去磷酸化,去除了CDK活化的障礙。CDK的激活需要Thr161的磷酸化,它是在CDK激酶(CDKactivatingkinaseCAK)的作用下完成的。所以P34蛋白是MPF的催化亞單位,而周期蛋白則是MPF的調(diào)節(jié)亞單位。目前五十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)CDKactivating目前五十三頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)2)深入研究已知,這類蛋白質(zhì)激酶復(fù)合體對細(xì)胞周期運(yùn)行有重要作用,被喻為驅(qū)動細(xì)胞周期?,F(xiàn)已知有A、B、C、D、E、F、G、H等多種,其共同特點(diǎn)是細(xì)胞中呈現(xiàn)含量增長與消失的周期性變化規(guī)律,而且在不同階段其為主的類型也有不同。目前五十四頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)P34cdc2激酶又稱為周期蛋白質(zhì)依賴性激酶

CDK1,現(xiàn)已知11種編碼各種CDK的基因,各種CDK蛋白質(zhì)的作用時期不同,它們在細(xì)胞周期中含量不出現(xiàn)波動,僅發(fā)生去pi化與Pi化的周期性變化,故使得CDK激酶活性出現(xiàn)規(guī)律性變化,從而導(dǎo)致了細(xì)胞周期中一系列事件發(fā)生。現(xiàn)認(rèn)為:促S期因子SPF=周期蛋白A+CDK2,

促M(fèi)期因子MPF=周期蛋白B/A+CDK1。目前五十五頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)3)細(xì)胞周期中DNAcopy僅發(fā)生一次的原因:已知有Ora,cdc6,cdc45和Mcm等蛋白質(zhì)參與DNA的起始調(diào)控過程,Mcm是

MA復(fù)制執(zhí)照因子的主要成份,僅在G1和S期存在。還與周期蛋白E-cdk2激酶活性有關(guān)。目前五十六頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)四、細(xì)胞周期蛋白cyclin特點(diǎn):在細(xì)胞周期中呈周期性變化。含有一段約100個氨基酸的保守序列,稱為周期蛋白框,介導(dǎo)周期蛋白與CDK結(jié)合。作用:激活CDK,引導(dǎo)CDK作用于不同底物。已知30余種,在脊椎動物中為A1-2、B1-3、C、D1-3、E1-2、F、G、H等。分為4類:G1型、G1/S型、S型、M型。目前五十七頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)不同類型的CDK/cyclin復(fù)合體*包括D1-3,各亞型cyclinD在不同細(xì)胞中的表達(dá)量不同,但具有相同的功效。目前五十八頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)G1期,在生長因子的刺激下,cyclinD表達(dá),并與CDK4、CDK6結(jié)合,使下游的蛋白質(zhì)如Rb磷酸化,Rb釋放出轉(zhuǎn)錄因子E2F,促進(jìn)許多基因的轉(zhuǎn)錄,如編碼cyclinE、A和CDK1的基因。G1-S期,cyclinE與CDK2結(jié)合,促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入S期。CyclinE的抗體能使細(xì)胞停滯于G1期。在G2-M期,cyclinA、cyclinB與CDK1結(jié)合,CDK1使底物蛋白磷酸化、如將組蛋白H1磷酸化導(dǎo)致染色體凝縮,核纖層蛋白磷酸化使核膜解體。目前五十九頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)cellcycleregulation目前六十頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)在中期當(dāng)MPF活性達(dá)到最高時,激活后期促進(jìn)因子APC,將泛素連接在cyclinB上,cyclinB被蛋白酶體(proteasome)降解,完成一個細(xì)胞周期。分裂期周期蛋白N端有一段序列與其降解有關(guān),稱降解盒(destructionbox)。泛素由76個氨基酸組成,高度保守。共價結(jié)合泛素的蛋白質(zhì)能被蛋白酶體識別和降解,這是細(xì)胞內(nèi)短壽命蛋白和一些異常蛋白降解的普遍途徑。26S蛋白酶體是一個大型的蛋白酶,可將泛素化的蛋白質(zhì)分解成短肽。目前六十一頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)DestructionBoxinCyclins后期促進(jìn)因子泛素蛋白酶體細(xì)胞周期的降解盒細(xì)胞周期的多聚泛蛋白 目前六十二頁\總數(shù)七十一頁\編于十七點(diǎn)蛋白酶

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