12增殖调控-刘.ppt

1970s Rao和Johnson发现与M期细胞(Hela)融合的间期细胞染色体发生凝缩，称为早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome，PCC)。 G1期PCC为单线状，因DNA未复制。 S期PCC为粉末状，因DNA由多个部 位开始复制。 G2期PCC为双线染色体，说明DNA复 制已完成。 甚至不同类的M期细胞也可诱导PCC产生，说明M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子，即成熟促进因子(maturation promoting factor， MPF)。 特点： 在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白框，介导与CDK结合。 作用： 激活和引导CDK作用于不同底物。 在不同的CDK分子结构中，均含有一段相似的激酶结构域，这一区域有一段保守序列，即 PSTAIRE（脯丝苏丙异亮精苯丙），是介导激酶与周期蛋白结合的区域。 CDK与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，称为细胞周期蛋白依赖性激酶。 由于cdc2第一个被发现，因而cdc2激酶被命名为CDK1。 激活的 CDK1 可将靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应，如将核纤层蛋白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失，将 H1磷酸化导致染色体的凝缩等等。这些效应的最终结果使细胞周期不断运行。因此，CDK 激酶和其调节因子又被称作细胞周期引擎。 （一）生长因子 谢 谢 CDK activating 1、生物学特性 1）组织本身产生的生理性抑制因子 2）作用可逆，对靶细胞无毒性作用 3）具严格的细胞特异性 各种组织的提取物对小鼠 耳廓表皮有丝分裂活性的影响 组 织 提 取 物 表皮 肝 肾 肺 脑 有无抑制 + － － － － 1、生物学特性 1）组织本身产生的生理性抑制因子 2）作用可逆，对靶细胞无毒性作用 3）具严格的细胞特异性 4）无种属特异性 表皮 提 取 物 小鼠 大鼠 豚鼠 兔 有无抑制 + + + + 四种动物的表皮提取物 对小鼠表皮有丝分裂的影响 2、抑素的作用 G1期抑素：作用于G1期，阻碍 细胞进入S期 G2期抑素：作用于G2期，阻碍 细胞进入M期 两种抑素无交叉作用 3、癌细胞对抑素的反应 1）对抑素的敏感性大大下降 2）自身产生的抑素量下降，仅为正 常细胞的1/10 ～ 1/40 3）膜受体改变，不能结合抑素 The activation of M-phase cyclin-Cdk complexes (M-Cdks) triggers entry into mitosis The activation of M-Cdk 细胞周期依赖性激酶 CDK1的调节与活化; CAK=CDK1-Activiting Kinase 抑制激酶 非活性的磷酸基团 活性的磷酸基团 抑制磷酸基团活性 活性磷酸基团 正反馈 活性MPF刺激： 1、核被膜断裂 2、染色体凝聚 3、有丝分裂纺锤体形成 4、靶蛋白降解 周期蛋白降解 周期蛋白降解酶 有丝分裂周期蛋白 有丝分裂周期蛋白激酶 有丝分裂周期蛋白 有丝分裂周期蛋白激酶 M期周期蛋白分子在近N端有一区段与其降解有关称破坏框（destruction box），约含9个氨基酸残基，主要参与由泛素（ubiquitin）介导的周期蛋白A、B的降解。 Destruction Box in Cyclins G1期周期蛋白分子不含降解框，但C端含有一特殊的PEST序列，PEST序列与G1期周期蛋白的更新有关。 PEST序列：脯氨酸（P）、谷氨酸（E）丝氨酸（S）和苏氨酸（T）的顺序。 2.周期蛋白依赖激酶 （CDK） CDK家族有CDK 1-8等8种，每种CDK结合不同类型的cyclin形成复合物，调节细胞从G1期过渡到S期或G2期过渡到M期以及退出M期的进程。 CDK1底物及磷酸化后可能产生的生理效应 核纤层蛋白 核纤层解聚，核膜崩解 波形蛋白 分裂期中间纤维体系再调整 微管结合蛋白MAP-220 使其失去刺激微管装配作用 组蛋白H1 染色体解聚 核仁蛋白 核仁分解 周期蛋白B 调节CDK1活性 CDK1激酶底物 M期的可能作用 某些CDK与周期蛋白配对关系及作用 S/G2→M G2→M、早期Ｍ S G1 G1→S G1 G1→S Multiple phases A B1、B2、B3 A D