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第1页/共86页细胞增殖调控与癌细胞第2页/共86页细胞周期中的主要的检验点G1/S检验点 ：启动DNA的复制S期检验点：检验DNA复制是否完毕 G2/M检验点：能否开始分裂中-后期检验点：纺锤体组装的检验第3页/共86页1、MPF的发现及其作用 成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF）, 又称有丝分裂因子(Mitosis-promoting factor), 早期称为M期促进因子(M-phase promoting factor, MPF)，是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子第4页/共86页1970年，Johnson and Rao将同化的不同细胞周期的细胞诱导融合 早熟染色体凝集（染色体超前凝集）(Premature chromosome condensation,PCC)——超前凝集染色体第5页/共86页第6页/共86页卵细胞细胞质移植实验第7页/共86页2、MPF与 CDK激酶 (周期蛋白依赖性蛋白激酶)(1) MPF的构成1988年， Maller实验室的Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。由两个不同的亚基组成的异质二聚体: p32和p45(非洲爪蟾)，使蛋白质底物磷酸化。1983年 Tim 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。第8页/共86页第9页/共86页MPF：cyclin-Cdk周期蛋白称为调节亚基催化亚基从ATP上转移磷酸到丝氨酸和苏氨酸残基上第10页/共86页●催化亚基是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶其活性有赖于周期蛋白，故该蛋白称为周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks);●调节亚基：周期蛋白(cyclin)第11页/共86页1960s Leland Hartwell,1970s Paul Nurse 分别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基因)。– 裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突变型在限制温度下无法分裂；– cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶，促进细胞周期的进行。MPF=p34cdc2(p34cdc28)+ p56cdc13 (cyclinB)– weel和cdc25分别表现为抑制和促进CDC2的活性。– wee1突变型则提早分裂，cdc25突变型细胞体积增大而不分裂；第12页/共86页Cdc 25 Wee1 mutant第13页/共86页2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse第14页/共86页CDK的活性调节及多样性Cdc2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，故名细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)。CDK1（哺乳动物中的一种）可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行，又称作细胞周期引擎。– 如将核纤层蛋白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失；– 将H1磷酸化导致染色体的凝缩等。第15页/共86页在动物中已知7种CDK。均含有一段相似的CDK激酶结构域，这一区域有一段保守序列，即PSTAIRE，与周期蛋白的结合有关,且其活性被周期蛋白调控。细胞内存在多种因子参与CDK激酶活性的调节。含有影响CDK激酶活性的位点，如CKI(CDKI) 的结合位点——其活性受CKI调节第16页/共86页第17页/共86页(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期调控 第18页/共86页CDK inhibitor, CDKI对细胞周期起负调控作用，分为：– ①Ink4(Inhibitor of cdk 4): P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。 P16ink4a特异性抑制cdk4·cyclin D1, cdk6·cyclin D1。– ②Cip/Kip (cyclin inhibition protein1) (Kinase inhibition protein) ：P21cip1/WAF1 , P27kip1、P57kip2，抑制大多数CDK的激酶活性。P21cip1/WAF1对G1期CDK起抑制作用，还能与DNA 聚合酶δ 的辅助因子PCNA （ proliferating cell nuclear或antigen）结合，直接抑制DNA的合