第十四章 细胞增殖调控与癌细胞课件.pptVIP

检验点（checkpoint） 细胞周期中的主要的检验点 G1/S检验点 ：启动DNA的复制 2、MPF与 CDK激酶 (周期蛋白依赖性蛋白激酶) (1) MPF的构成 1988年， Maller实验室的Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。由两个不同的亚基组成的异质二聚体: p32和p45(非洲爪蟾)，使蛋白质底物磷酸化。 1983年 Tim Hunt发现海胆的卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期振荡，命名为周期蛋白(cyclin A和B)。后来发现各类动物来源的细胞周期蛋白mRNA均能诱导蛙卵的成熟。 ●催化亚基 是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 其活性有赖于周期蛋白，故该蛋白称为周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks); ●调节亚基：周期蛋白(cyclin) CDK的活性调节及多样性 Cdc2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，故名细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)。 CDK1（哺乳动物中的一种）可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行，又称作细胞周期引擎。 – 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。 CDK inhibitor, CDKI对细胞周期起负调控作用，分为： – ①Ink4(Inhibitor of cdk 4): P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。 P16ink4a特异性抑制cdk4·cyclin D1, cdk6·cyclin D1。 – ②Cip/Kip (cyclin inhibition protein1) (Kinase inhibition protein) ：P21cip1/WAF1 , P27kip1、P57kip2，抑制大多数CDK的激酶活性。P21cip1/WAF1对G1期CDK起抑制作用，还能与DNA 聚合酶δ 的辅助因子PCNA （ proliferating cell nuclear或antigen）结合，直接抑制DNA的合成。 4、细胞周期运转调控 （1）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用 M期CDK1（p34cdc2）的激活起始于分裂期cyclinB的积累。 结合cyclin B的CDK1被Wee1/mik1激酶将Thr14和Tyr15磷酸化而不具有活性，使CDK1/cyclin B不断积累。 在M期，Wee1/mik1激酶的活性下降，在蛋白水解磷酸酶cdc25c使CDK1的Thr14和Tyr15去磷酸化，去除了CDK1活化的障碍。 CDK1的激活需要Thr161的磷酸化，它是在CDK活化激酶(CDK1 activating kinase CAK)的作用下完成的。 G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用 （2）M期周期蛋白与细胞分裂中期向后期转换 在中期当MPF活性达到最高时，激活后期促进因子复合体 (Anaphase Promoting Complex，APC)将泛素连接在cyclinB上，cyclinB被蛋白酶体(proteasome)降解，完成一个细胞周期。 分裂期周期蛋白N端有一段序列与其降解有关，称降解盒(destruction box)。 泛素由76个氨基酸组成，高度保守。共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径。 26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素化的蛋白质分解成短肽。 泛素与周期蛋白的降解：多聚泛素化作用(polyubiquitination) ●泛素活化酶(ubiquitin-activating enzyme, E1) ●泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme, E2) ●泛素连接酶(ubiquitin ligase, E3) APC的活性调节控制周期蛋白B的降解 ◆当MPF的活性在有丝分裂中期达到最高峰时, 它被CDK所激活，即APC磷酸化后被激活； ◆接着发生周期蛋白B遍在蛋白多聚化, 引起周期蛋白B的降解； ◆由于周期蛋白B是MPF的一个必需亚基, 它的降解势必导致MPF的失活； ◆在G1期的后期,APC失活,使得周期蛋白B的浓度升高,同时提高MPF的活性, 以便进入下一个有丝分裂期。 （3）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK G1期，在生长因子的刺激下，cyclin D表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb蛋白（成视网膜细胞瘤蛋白）磷酸化而失活，释放出转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。 在G1-S期，cyclinE与CDK2结合，促进细胞进由G1期向S期转化，并直接参与中心体复制与调