《细胞周期调控》课件.ppt

细胞周期中Cyclin B的合成与降解 （二）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化 （三）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶 G1/S期转化主要受G1期周期蛋白依赖性CDK激酶控制。周期蛋白包括：D(D1, D2, D3表达有组织、细胞特异性)、E、及A，激酶包括CDK, CDK4, CDK6等。 其中D与CDK4,CDK6结合；E，A与CDK2结合。 动物细胞控制 S 期起始的机制 CyclinD与CDK结合使Rb释放转录因子E2F Rb是G1期向S期转化的负调控因子 DNA复制还受到其它因素的调控 Orc复制起始位点识别复合体，含6个亚基，Cdc6和Cdc45是复制必须的调控因子 DNA复制的执照因子学说 因子M期与染色质结合，S期随DNA复制，信号减弱 Mcm蛋白（共六种）是主要成分。 六、其它内外因素对细胞周期的调控 P21cip1抑制CDK和PCNA DNA损伤抑制细胞周期的G1 丝裂原刺激细胞分裂的示意图 生长因子的作用机理 细胞周期的运行，是在一系列称为检验点（check point）的严格检控下进行的，当DNA发生损伤，复制不完全或纺锤体形成不正常，周期将被阻断。细胞周期检验点由感受异常事件的感受器、信号传导通路和效应器构成，主要检验点包括： G1/S检验点: 在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点(restriction point)，控制细胞由静止状态的G1进入DNA合成期，相关的事件包括：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？ S期检验点：DNA复制是否完成？ G2/M检验点：是决定细胞一分为二的控制点，相关的事件包括：DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？ 中-后期检验点（纺锤体组装检验点）：任何一个着丝点没有正确连接到纺锤体上，都会抑制APC的活性，引起细胞周期中断。 细胞周期调控示意图 细胞周期中4个主要的检验点 第二节 细胞周期调控 一、MPF的发现及其作用 MPF（卵细胞促成熟因子，matuation-promoting factor；细胞促分裂因子，mitosis-promoting factor；M期促进因子，M-phase-promoting factor）。 Johnson和 Rao(1970)将Hela细胞同步于不同阶段，然后与M期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合，发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(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。 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 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； 不同形态的PCC 不仅同类M期细胞可以诱导PCC，不同类的M期细胞也可以诱导PCC产生，如人和蟾蜍的细胞融合时同样有这种效果，这就意味着M期细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因子，即成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF)。 早在1960s，Yoshio Masui发现成熟蛙卵的提取物能促进未成熟卵的胚胞破裂(Germinal Vesicle Breakdown，GVBD)，后来Sunkara将不同时期Hela细胞的提取液注射到蛙卵母细胞中，发现G1和S期的抽取物不能诱导GVBD，而G2和M期的则具有促进胚胞破裂的功能，它将这种诱导物质称为有丝分裂因子(MF)。后来在CHO细胞，酵母和粘菌中也提取出相同性质的MF。这类物质被统称为MPF。 ? 1988年Maller实验室从非洲爪蟾卵中纯化出MPF，证明主要含p32和p45两种蛋白，表现出激酶活性。 二、P34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系 1960s L. Hartwell以芽殖酵母为实验材料，利用阻断在不同细胞周期阶段的温度敏感突变株（在适宜的温度下和野生型一样），分离出了几十个与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene，CDC)，如芽殖酵母的cdc28基因，在G2/M转换点发挥重要的功能。Hartwell还通过研究酵母菌细胞对放射线的感受性，提出了checkpoint（细胞周期检验点）的概念，意指当DNA受到损伤时，细胞周期会停下来。 以P.Nurse为代表的另一批酵母生物学家研究不同温度下培养的裂殖酵母细胞，也分离出数十种温度敏感的突变体。这些不同的突变体在限定温度下，会滞留在细胞周期的某个阶段。这些与细胞分裂