chapter11细胞殖及其调控chapter11细胞增殖及其调控.ppt

a. Electron micrograph of SC of human pachytene bivalent.(K: kinetochore; arrow: recombination nodules);b. Schematic diagram of SC; c. Electron micrograph of SC after treatment with DNase to remove chromasomal fibers. Visible evidence of crossing over 人M期细胞与袋鼠（Ptk）G1、S、G2期细胞融合诱导PCC：提示M期细胞存在诱导PCC的因子； 处于第六期的爪蟾卵母细胞（RD前期I），具GV。 注射实验表明：孕酮诱导卵母细胞成熟；成熟卵细胞质中，含有卵母细胞成熟的因子，称做MPF。1988年Maller实验室分离纯化了MPF，证明它主要含有p32和p45两种蛋白，二者结合后，表现出蛋白激酶的活性。 CAK=CDK1-Activiting Kinase * * * * * 在MPF的发现过程中的重要事件 Johnson和Rao进行的实验及其发现 Mausi利用爪蟾卵母细胞进行的实验及MPF的提出 Hartwell等人利用芽殖酵母进行的实验及其发现 P. Nurse等人利用裂殖酵母进行的实验及其发现 Tim Hunt利用海胆卵细胞进行的实验及其发现 结论 Hartwell等利用芽殖酵母进行的实验 实验是利用温度敏感的芽殖酵母为材料来进行的。在正常温度下这些突变体可以正常分裂增殖，但是当温度升高时就不能进行正常的分裂，这是由于在这些温变突变体内缺少某个特定的基因而引起的。 这些基因是与细胞分裂和细胞周期调控有关的基因，称为cdc（cell diversion cycle）基因。 在芽殖酵母中分离得到的cdc基因是cdc 28，它的表达产物为p34cdc28，它是一种蛋白激酶。 cdc 28突变可使细胞停在G1/S交界处或G2/M交界处。 Johnson和Rao进行的实验及其发现 对间期的细胞进行同步化后进行细胞融合 G1+S S+G2 G1+G2 结论：在S期的细胞质中存在有刺激G1期细胞进入S期的某种因子，定名为SPF。 将处于间期不同时期的细胞与M期细胞进行融合，观察到特异的提前凝集染色体PCC 结论：在M期细胞中存在有诱导染色体凝集的因子，称为M期促分裂因子。 P. Nurse利用裂殖酵母进行的实验 他进行的实验和Hartwell的实验相似，只是实验材料换成了裂殖酵母的温度敏感的突变株。 他从中分离得到了第一个cdc 基因--- cdc 2。它的表达产物为p34cdc2。 cdc 2基因的突变可使细胞停在G2/M交界处。 P34 cdc 2 （或 P34 cdc 28）必须与p56 cdc 13结合后才表现出激酶的活性。 Tim Hunt利用海胆卵细胞进行的实验 他在实验中发现，在海胆的卵细胞中存在两种特殊类型的蛋白质，这两种蛋白质的含量随细胞周期的进程变化而变化，这种蛋白质被命名为细胞周期蛋白（cyclin）。 比较这几个实验得出的结论 MPF的p32亚基与酵母中的p34cdc2为同源产物，而MPF中的p45与p56 cdc 13和周期蛋白B是同源物。 p32= p34cdc2=CDK（催化亚基） MPF p45=cyclin= p56 cdc 13 （调节亚基） MPF是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶；由M期Cyclin-Cdk ( Cyclin-dependent protein kinase)形成的复合物。MPF=(CDK1=p34cdc2)+cyclinB Mitotic Cyclin-Cdk（MPF）的活化与功能 与MPF活化相关的因素 随Cyclin浓度变化而变化 激酶与磷酸酶的调节 活化的MPF可使更多的MPF活化 Cyclin的降解 CDK激酶抑制蛋白的作用 功能：启动细胞从G2期进入M期的相关事件 四、Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转 Cyclin-Cdk复合物的多样性 Cyclin-Cdk是调控细胞周期的引擎：不同的周期蛋白与不同的CDK结合，构成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的时相表现活性，影响不同的下游事件。 G1/S转化 G2/M转化(MPF的作用) M期周期蛋白与中期向后期的转化 Anaphase Promoting Complex (APC), 细胞周期调控模型总结 Cyclin-Cdk复合物的多样性