《细胞增殖及其调控3》-精选课件(公开).ppt

爪蟾卵子成熟过程MPF的发现;1960s Leland?Hartwell，1970s Paul Nurse 以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株，发现许多与细胞分裂有关的基因（cell division cycle gene，cdc）。 如： 裂殖酵母 cdc2、 芽殖酵母 cdc28 突变型在限制温度下无法分裂； Wee1 突变型提早分裂，cdc25 突变型细胞体积增大而不分裂； cdc2 和 cdc28 都编码一个 34 KD 的蛋白激酶（ p34cdc2 ，p34cdc28），且属于同源物，均能促进细胞周期的进行，在调节 G1/S 转化中起作用。但这两种激酶只有结合相关蛋白后，才表现激酶活性。wee1 和 cdc25 分别表现为抑制和促进 CDC2 的活性。;Fission yeast ;budding yeast ;Cdc 25 Wee1 mutant;1980s Timothy 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。 1988年Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。经鉴定 MPF 由32KD 和 45KD 两种蛋白组成，是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。 进一步的研究发现MPF=CDC2+clyclin B;MPF=CDC2+Cyclin B;Leland H. Hartwell ;二、CDK;;P21cip1抑制CDK和PCNA;Two such checkpoints: 1.One in late G1: provents entry into S phase; 2.One in late G2: provents entry into mitosis; P53: gene regulatory protein.DNA damage activates p53 by an indirect mechanism. P21(CKI protein) binds to G1/S-Cdk and S-Cdk and inhibits their activities, thereby helping to block entry into S phase. Mdm2 acts as a ubiquitin ligase that targets p53 for destruction by proteasomes. Phosphrylated p53 reduce its binding to Mdm2.;四、细胞周期蛋白（cyclin）;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 磷酸化，Rb 释放出转录因子 E2F，促进许多基因的转录，如编码 cyclin E、A 和 CDK1 的基因。 G1-S期：cyclin E 与 CDK2 结合，促进细胞进入 S 期。Cyclin E 的抗体能使细胞停滞于 G1 期。 在G2-M期：cyclin A、cyclin B 与 CDK1 结合，CDK1 使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白 H1 磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。;不同类型的CDK/cyclin复合体;cell cycle regulation;M 期 CDK 的激活起始于分裂期 cyclin 的积累。其浓度决定于降解的速度；但在大多数细胞的有丝分裂周期中， cyclin 的积累是因为在G2-M 期 cyclin基因转录的增强。 结合 cyclin B 的 CDK1 被Wee1 将 Thr14 和Tyr15 磷酸化而不具有活性，使 CDK/cyclin不断积累。 在 M 期，Wee1的活性下降，CDC 25 使 CDK 去磷酸化，去除了 CDK 活化的障碍。 CDK 的激活需要 Thr161 的磷酸化，它是在 CDK 激酶（CDK activating kinase ，CAK）的作用下完成的。 ;CDK activating;The activation of M-phase cyclin-Cdk complexes (M-Cdks) triggers entry into mitosis;在中期当 MPF 活性达到最高时，激活后期促进因子 APC （anaphase promoting complex） ，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)。当 MPF 活性达到最高时，通过泛素连接酶催化泛素与 cyclin 结合，cyclin 随之被 26S