第十三章细胞增殖和细胞周期.ppt

不同的Cyclin在细胞周期的不同时期表达，从而激活不同时期的CDK激酶活性，表现为不同的调节功能。 －G1期cyclin：cyclinD； －G1/S期cyclin：cyclinE； －S期cyclin： cyclinA； －M期cyclin：cyclinB（也包括cyclinA）。 （二）细胞周期蛋白依赖性激酶CDK 周期蛋白依赖激酶，与细胞周期蛋白结合才具有激酶活性，在细胞中CDK相对稳定 CDK与Cyclin结合形成异源二聚体复合物，在一些蛋白激酶和磷酸酶参与下，经过磷酸化和去磷酸化作用， CDK表现出激酶活性，在二聚体中Cyclin是调节亚基， CDK是催化亚基，只有二者形成复合体时才有活性。 激酶复合体 脊椎动物 Cyclin CDK G1-CDK Cyclin D CDK4 、6 G1/S-CDK Cyclin E CDK2 S-CDK Cyclin A CDK2 M-CDK Cyclin B CDK1(CDC2) （三） CDK抑制因子CKI CKI，与CDK或cyclin/CDK复合物结合，抑制CDK的激酶活性，阻断或延迟细胞周期的运行。在特定的时期特定的情况下将细胞周期阻断。如当细胞的DNA受损伤时CKI通过与Cyclin/Cdk复合物相结合而抑制其活性。 CKI有两家族： Cip/Kip家族和Ink4家族。 ①Cip/Kip家族作用对象广泛，包括P21cip1 、P27kip1、P57kip2 等 ②Ink4家族作用专一，特异性抑制cdk4/cyclin D1, cdk6/cyclin D1复合体。包括p15,p16等P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。 （四）细胞周期调控蛋白作用示意图 三、细胞周期调控的机制 Cyclin-CDK复合物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复合物，它们周期性的形成和降解，引发了细胞周期进程中特定事件的发生， 影响不同的下游事件，促进了G1向S期、G2向M期、中期向后期等关键过程的不可逆转换。 四、细胞进出M期的调控 Cyclin B合成增加，激活CDK1 Cyclin B/CDK1激发M期事件使细胞进入M期 促后期蛋白复合体（APC）促进染色单体分开 Cyclin B/CDK1活性下降导致细胞出M期 （一）MPF的分子结构 （二)MPF的形成与激活 CDK1和新合成的CyclinB形成复合物（G2期） wee1将cdc2（CDK1）的Thr14和Tyr15磷酸化 ，抑制其活性； CDK活化激酶将CDK1的Thr161磷酸化，这种没有活性的CDK1-CyclinB复合物即为pre-MPF M期磷酸酶Cdc25使CDK1的Thr14和Tyr15去磷酸化，MPF激活。 (三)M期中MPF复合物的作用 MPF (CyclinB-Cdk1复合物)对M期早期细胞形态结构变化、中期细胞向后期的转换以及细胞推出M期都起到重要作用。 1、MPF对M期早期细胞形态结构变化的作用 MPF通过磷酸化作用促进染色体的凝集、核膜裂解以及纺锤体形成。 2、MPF促进中期细胞向后期的转换 MPF使APC（泛素连接酶E3)磷酸化，引起securin蛋白降解，释放出来的分离酶分解scc1，着丝粒分离，进入后期。 3、MPF在细胞推出M期中的作用 CyclinB在激活的泛素连接酶E3(APC)的作用下经多聚泛素化途径被降解，MPF解聚、失活，促进向末期转化。 五、细胞周期检验点的调控 检测点（checkpoint）：细胞中存在一系列监控系统，可对细胞周期发生的重要事件及出现的故障进行检测，只有当事件完成或故障修复后，才允许细胞周期进一步运行，该监测系统称为检测点。 DNA复制检验点：防止未完成DNA复制的细胞进入M期 纺锤体连接检验点：纺锤体组装不完全或错误，细胞不能出M期 DNA损伤检验点： DNA损伤可防止细胞进入S期和M期 六、细胞周期研究方法 细胞周期的时间测定 细胞周期同步化方法 （一）细胞周期时间测定 基本原理是选择细胞周期中有变化规律的物质作标记，通过观察这些标记物在细胞周期中的变化，间接计算细胞周期各时相的时间。 3H-TdR（胸腺嘧啶核苷）标记的有丝分裂标记法 流式细胞仪测定法 缩时摄像技术 （二）细胞同步化 细胞同步化：是指在自然过程中发生或经人为处理造成的细胞周期一致的现象。 同步化方法：1、选择同步化 ①有丝分裂选择法 ②细胞沉降分离 2、诱导同步化 ①DNA合成阻断法：TDR双阻断 ②中期阻断法：秋水仙素