[农学]北大医学八年制课件—细胞增殖与调控.ppt

概述 分裂是生长到一定阶段的结果 分裂和生长反复进行，导致细胞增殖 内 容 第一节　细胞周期 细胞分类 细胞同步化 （synchronization of cells） Anaphase A Anaphase B 第三节　细胞增殖调控 一、细胞周期调控的关键分子 活化位点：第161位的苏氨酸（T161） 抑制位点：第14位的苏氨酸（T14） 抑制位点：第15位的酪氨酸（Y15） 二、细胞周期检验点（ checkpoint ） 二、细胞周期检验点（ checkpoint ） 二、细胞周期检验点（ checkpoint ） 习题 细胞同步化的概念 ，及其方法的分类。 细胞周期的驱动 G1期：Cyclin D与Cdk4、Cdk6结合，Rb磷酸化、释放出转录因子E2F、激活与DNA复制相关基因的表达 G1-S期：Cyclin E与Cdk2结合，细胞进入S期 S期：Cyclin A与Cdk2结合，DNA复制延续 M期：Cyclin B与Cdk1结合，染色体浓缩、微管蛋白磷酸化 CDK激酶结合的周期蛋白以及它们在细胞周期中执行调节功能的时期 对Cdk激酶活性起负性调控的蛋白质 与Cdk或Cyclin-Cdk复合物结合，拮抗Cyclin，抑制CDK的激活 CKI分为CIP/KIP和INK4两大家族 周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制蛋白 p21、p27 和p57是CIP/KIP家族的典型代表 与多种Cyclin-Cdk复合物结合，抑制大多数Cdk的激酶活性 与DNA复制聚合酶?的功能亚基PCNA（增殖细胞核抗原）结合，直接抑制DNA的合成 CIP/KIP家族 成员主要包括p16 、 p15、p18和p19 与Cyclin D竞争性结合Cdk4和Cdk6 抑制Cdk 4和Cdk 6的活性 抑制Rb磷酸化 阻止细胞由G1期进入S期 INK4家族 有丝分裂的中期 姊妹染色单体同时分开并移向两极 后期A：动粒微管缩短 后期B：极微管加长 后期（anaphase） 在后期A，动粒微管变短，两个染色单体向两极运动。 在后期B，极间微管长度增加，纺锤体两极之间的距离逐渐拉长。 后期可分为两个连续的阶段：后期A和后期B。 Microtubules and Motors in the spindle 有丝分裂的后期 子染色体到达两极 动粒微管消失 染色体开始解螺旋 核膜碎片重组成完整核被膜 核仁重新出现 末期（telophase） 有丝分裂的末期 开始于细胞分裂后期，完成于细胞分裂末期 分裂沟：赤道板周围处细胞表面下陷形成 收缩环：由微丝束环绕细胞一周形成 胞质分裂（cytokinesis） 胞质分裂 一、细胞周期调控的关键分子（ P343-325） 二、细胞周期检测点（P353-355 ） 细胞增殖是一个多阶段、多因子参与，高度精确的过程，这个过程是由不同基因严格按照时间顺序表达的结果，也是基因与环境因素相互作用的结果。 细胞周期的调控是严格有序、极其复杂的过程，涉及多个因子在多层次上的作用 1960s，Leland?Hartwell以芽殖酵母为实验材料， 发现cdc28基因 cdc28基因编码一个34KD的蛋白激酶，促进细胞周期的进行 研究背景 budding yeast 1970s，Paul Nurse以裂殖酵母为实验材料 发现cdc2基因 cdc2基因编码一个34KD的蛋白激酶，促进细胞周期的进行 研究背景 Fission yeast 1980s，Timothy Hunt以海胆为实验材料 发现细胞周期蛋白（Cyclin A和B） 研究背景 Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 2001年10月8日Hartwell、Nurse和Hunt因对细胞周期关键调控分子的研究而获诺贝尔生理学/医学奖。 周期蛋白 （Cyclin） 周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk） 周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制蛋白（CKI） 细胞周期调控的关键分子 在细胞周期中呈周期性的积累和消失 分子结构特点：周期蛋白框（cyclin box）、破坏框（destruction box ） Cyclin与Cdk形成二聚复合物，表现出激酶活性，Cdk为催化亚基，Cyclin为调节亚基 在高等真核生物中，Cyclins主要包括 Cyclin A-H 8个成员 周期蛋白 G1-Cyclins，在G1期结合Cdk4或Cdk6，促使细胞通过Start或R点，如Cyclin D G1/S-Cyclins，在G1期末结合Cdk2，启动DNA合成，如Cyclin E S-Cyclins，在S期进程中结合Cdk2，使DNA