分子医学技能细胞增殖分子调控.pptx

中山医学院生物化学教研室;1. Introduction *细胞周期（cell cycle）就是指细胞生长与分裂的周期，即细胞在一次分裂结束开始生长，到下一次分裂完成所经历的过程。 ;细胞增殖的意义;;2. Characteristics of Cell Cycle Phases;细胞增殖过程中两个最重要的事件： 细胞内成分的复制 细胞的分裂 细胞必须确保DNA在没有损伤或损伤得到恢复的 情况下被复制；一个细胞周期染色体只能被复制一次， 复制的染色体要在正确的时间分离并被分配到两个子 代细胞中。;3. Checking Points of Cell Cycle;G2期检查点：阻止受损细胞进入有丝分裂。是控制细胞进入M期的检查点，可防止细胞携带着受损的DNA和未完成复制的DNA进入有丝分裂。 M期检查点：阻止受损细胞进行分裂，又称纺锤体组装检查点。监控姊妹染色体是否已稳定地附着在纺锤体上，若未通过检查，细胞被阻止继续进行分裂。;细胞周期中各关键点的转换，是通过各种调控因子相互作用，构成级联网络调控系统来实现的。 这一调控系统的核心是周期素依赖的蛋白激酶（cyclin-dependent protein kinase，CDK）家族。该家族成员的顺序激活和对关键底物的磷酸化促进细胞周期的有序进程。 ;G1-CDK 使RB蛋白磷酸化而释放转录因子E2F,促进G1期细胞跨越限制点，向S期发生转化。;Cyclin-CDK对细胞周期G1、G1/S进行调控 ;;1. Growth Factors and their Receptors;Fig. 受体酪氨酸激酶（RTKs）的6个亚族;受体酪氨酸激酶;PDGF;PKC 对基因的早期活化和晚期活化;;TGF-α作用与EGF类似 TGF-β具有刺激细胞增殖和抑制细胞增殖的双重性： ①能刺激体外培养的成纤维细胞的增殖 ②降低cyclinE的表达，抑制cyclinE与CDK2形成复合物；通过p27与CDK结合，抑制CDK的活性→Rb蛋白磷酸化受阻，细胞停留在G1期；诱导P15基因表达，增强抑制细胞增殖的效果。; EGFR介导的信号转导过程;Raf蛋白 具有丝／苏氨酸蛋白激酶活性.又称MAPKKK激活有丝分裂原激活蛋白激酶（MAPK)系统。 MAPK系统 是一组酶兼底物的蛋白分子，通常由三种蛋白激酶的级联反应构成，种类较多，包括： MAP激酶激酶激酶(MAPKKK)，如Raf-1激酶。 MAP激酶激酶(MAPKK)，如MEK1/2。 MAPK，如ERK1/2。 ;MAPKKK;　;2.细胞周期调控的关键分子;细胞周期???白（Cyclins）：一类伴随细胞周期的不同阶段表达、累积和降解的蛋白质因子。 ;The Expressional Levels of Cyclins during Cell Cycle;Destruction Box in Cyclins;细胞周期蛋白（Cyclins）的适时降解; APC/C可被M期CDK磷酸化激活，活化的APC/C使cyclin B 泛素化修饰并被降解。由于cyclin B是CDK1的调节亚基，其降解使CDK1失活。 APC/C在G1期的活性一直很高，以确保S期和M期cyclin被彻底清除，保证有丝分裂的完成。 APC/C在G1晚期失活，允许cyclin B和CDK1水平同时升高，使细胞准备进入下一个有丝分裂周期。;不同类型的CDK/cyclin复合体;细胞周期中不同类型cyclin的表达变化;周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdks）：一类Ser/Thr蛋白激酶，在细胞周期的调节中起关键作用。人体细胞内主要有Cdk1/Cdc2、Cdk2~6、Cdk7/CAK和Cdk8等。 ;CdK的结构;Cyclin A;CDK的催化活性受到激活因素与抑制因素两方面的调节。 在激活因素中，目前认为CDK与周期蛋白的结合以及保守的苏氨酸残基的磷酸化是较为重要的两种调节因素； 而在抑制因素中，CDK的N-端氨基酸残基的抑制性磷酸化以及抑制蛋白的结合是主要的调节因素。;Activation of CDK;CyclinA-CDK2 Complex with ATP Bound;磷酸化修饰的激活作用： CDK的激活还必须依赖于其保守的苏氨酸残基的磷酸化，如在人CDK1（p34cdc2）的Thr161和CDK2的Thr160的磷酸化，就与这两个酶的激活相关。;Complex of CDK7 –CyclinH-MAT1 ;Inhibition of CDK;催化Thr14和Tyr15磷酸化的是两种不同的蛋白激酶，使Thr14磷酸化的为蛋白激酶Myt1 ，使Tyr15磷酸化的是蛋白激酶Wee1