细胞生物学（第五版）课件-第13章 细胞增殖调控与癌细胞.ppt

至此，MPF 的生化成分便被确定下来，它含有两个亚单位，cdc2为 催化亚基单位 ，周期蛋白为其调节亚单位，二者结合后表现出蛋白激酶活性。 实验证明MPF中的P32可以被p34cdc2特异抗体所识别，并且p34cdc2多肽片段可以增强MPF活性，二者为同源物。 与此同时，一些科学家以海胆为材料对细胞周期调控进行了深入研究，发现2种含量随细胞周期进程而变化的蛋白质即周期蛋白（cyclin），为诱导细胞进入M期所必需，其中cyclinB是MPF的另一种主要成分，cyclinB ≈p56cdc13（同源物）。 作者：momoTian 三. 周期蛋白 周期蛋白（cyclin）：指含量随细胞周期进程而周期性变化的蛋白质，一般在细胞间期内积累，在细胞分裂期内消失，在下一个细胞周期中又重复这一消长现象。 周期蛋白有多种：酵母中的周期蛋白有Cln1~3、Clb1~6；哺乳动物细胞中的周期蛋白A1~2、B1~3、C、D1~3、E1~2、F、G、H、L1~2、T1~2等。 作者：momoTian 部分周期蛋白分子结构特征 作者：momoTian 部分哺乳动物（A）和酵母细胞（B牙殖和C裂殖）周期蛋白在细胞周期中的积累及其与CDK活性的关系 不同的Cyclin-CDK复合体表现不同的CDK活性：不同的周期蛋白在细胞周期中表达的时相不同，并通过不同的周期蛋白框与不同的CDK结合，组成不同的cyclin-CDK复合体，表现出不同的CDK活性。 作者：momoTian 周期蛋白依赖性蛋白激酶（cyclin-dependent kinase, CDK）：由周期蛋白结合并活化的调控细胞周期进程的蛋白激酶。CDK通过磷酸化其底物对细胞周期进行调控。 在人体中发现并命名的CDK包括CDK1（Cdc2）～CDK13。不同的CDK在细胞周期中起调节作用的时期不同。 四、CDK和CDK抑制因子 作者：momoTian CDK激酶结构域：各种CDK的CDK激酶结构域保守程度有所不同，但其中有一小段序列则相当保守，即PSTAIRE序列，与周期蛋白结合有关。 另外，细胞内存在多种因子，通过对CDK分子结构进行磷酸化修饰调节CDK的活性 通过PCR技术测定与CDK1类似的CDK蛋白分子 图中以CDK1(cdc2)氨基酸序列为标准（100%），将其他CDK激酶结构域的氨基酸序列与其比较，得到序列相似度百分比。 作者：momoTian 除周期蛋白和修饰性调控因子对CDK活性进行调控之外，细胞内还存在对CDK起负调控作用的蛋白质，称CDK抑制因子（CDK inhibitor, CKI ），包括Cip/Kip家族和INK家族。 ① Cip/Kip家族：包括p21、p27和p57等。其中p21为典型代表，主要对G1期CDK（CDK2~4和CDK6）起抑制作用； p21还与DNA聚合酶δ的辅助因子增殖细胞核抗原（PCNA）结合，抑制DNA的复制。 ② INK家族：包括p16、p15、p18和p19等，其中p16为此家族典型代表，主要抑制CDK4和CDK6活性。 作者：momoTian 五、细胞周期运转调控 细胞周期调控系统（cell cycle control system）是指调节细胞周期运行的蛋白质网络系统。 CDK对细胞周期运行起着核心调控作用而被称为周期引擎分子。不同种类的周期蛋白与不同种类的CDK结合，构成不同的MPF。不同的MPF在细胞周期的不同时期表现活性，因而对细胞周期的不同时期进行调节。MPF又被称作细胞周期引擎。 （一）G2/M期转化与CDK1的关键性调控作用 （二）M期周期蛋白与细胞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 （四）S/G2/M期转换DNA复制检查点 作者：momoTian CDK1即MPF，或p34cdc2激酶，由p34cdc2（或p34cdc28）蛋白和cyclinB结合而成。 P34cdc2蛋白在细胞周期中的含量相对稳定，cyclinB的含量呈周期性变化。 P34cdc2蛋白只有与cyclinB结合后才有可能表现出激酶活性，所以，CDK1活性依赖于cyclinB含量的积累。 cyclinB（或cyclinA）的含量达到一定值并与CDK1结合，同时在其它一些因素的调节下，CDk1逐渐表现出最高激酶活性（G2/M期转换和M期启动）。 （一）G2/M期转化与CDK1的关键性调控作用 作者：momoTian CDK1催化底物蛋白磷酸化：CDK1通过使某些底物蛋白磷酸化，改变其下游的某些靶蛋白的结构，启动其功能，实现其调控细胞周期的作用。CDK1选择底物中某个特定序列的某个Ser/Thr残基磷酸化。CDK1可以使多种底物蛋白磷酸