生物竞赛细胞周期调控.pptx

1细胞周期的调控

一、MPF的发现及其生化实质（一）细胞融合与早熟染色体凝集（PCC）Rao和Johnson将Hela细胞同步于不同阶段，然后与M期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合，发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(PCC)，这种现象叫做早熟染色体凝集。M期HeLa细胞与G1、S和G2期袋鼠细胞融合诱导PCCG1SG2

3M期HeLa细胞与G1、S和G2期袋鼠细胞融合诱导PCCG1SG2G1期PCC为单线状，因DNA未复制。S期PCC为粉末状，因DNA由多个部位开始复制。G2期PCC为双线染色体，说明DNA复制已完成。

成熟卵细胞质移植发现MPF在成熟的M期卵细胞的细胞质中，必然有一种物质，可以诱导卵母细胞成熟，这种物质称为细胞促成熟因子（MPF）。（二）爪蟾卵细胞质移植发现MPF

5进一步研究发现，用孕酮诱导卵母细胞成熟，卵母细胞需要进行一定程度的蛋白质合成。在有蛋白质合成抑制剂存在的情况下，孕酮不能诱导卵母细胞成熟。成熟卵母细胞质诱导卵母细胞成熟，则不需要蛋白质合成，在蛋白质抑制剂存在的情况下，也可以诱导卵母细胞成熟，即在成熟卵母细胞中，MPF已经存在，只是处于非活化状态（前体MPF）。非活化状态的MPF通过翻译后修饰，转化为活化态的MPF。

（三）MPF的组成1983年TimothyHunt发现海胆卵受精后，在其卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期剧烈振荡，在每一轮间期开始合成，G2/M时达到高峰，M结束后突然消失，下轮间期又重新合成，故命名为周期蛋白(cyclin)。

（三）MPF的组成MPF是一种蛋白复合物，具有蛋白激酶活性，由两个亚单位组成，一个是细胞周期蛋白(Cyclin)，另一个是细胞周期素依赖性蛋白激酶(Cyclin-dependentproteinkinase，CDK）。

8MPF=CDC2+CyclinB

9二、MPF的功能（细胞进出M期的调控）M期Cyclin-Cdk复合物（MPF）的活化随Cyclin浓度变化而变化激酶与磷酸酶的调节活化的MPF可使更多的MPF活化MPF的失活功能：启动细胞从G2期进入M期的相关事件

10（一）M期MPF的活化随Cyclin浓度变化而变化

11（一）M期MPF的活化激酶与磷酸酶的调节CAK=CDK1-ActivitingKinase,①细胞进入G2期，CyclinB浓度及活性升高，它与CDK1结合，使CDK1的活性位点暴露出来，此时CAK进一步磷酸化CDK1，但是由于CDK分子内尚有另外两个抑制性位点被Wee1磷酸化，使CDK1仍处于抑制状态，属于负调控。

②到G2期末，磷酸酶cdc25使CDK1的两个抑制性位点去磷酸化，解除了Wee1的抑制作用，使CDK1有活性，属于正调控。CAKWeelcdc25

（一）M期MPF的活化激酶与磷酸酶的调节Wee1使CDKThr14和Tyr15磷酸化，遮蔽CDK激酶活性位点。Cdc25去除Thr14和Tyr15磷酸化，恢复CDK激酶活性。

14（一）M期MPF的活化活化的MPF可使更多的MPF活化活化的MPF能促进磷酸酶Cdc25的激活，从而使更多的MPF活化，这是一个正反馈。

15（二）M期MPF的失活（CyclinB的降解）到M中期末，CDK1的激酶活性达到高峰，通过一种未知的途径，激活促后期蛋白复合体（anaphasepromotingcomplex,APC）。APC是一种遍在蛋白连接酶，使CyclinB发生遍在蛋白多聚化（泛素化），即负责将泛素连接到M期周期蛋白上，使蛋白酶体能识别并降解CyclinB，这种机制称为遍在蛋白化降解机制。APC还可以用遍在蛋白化降解机制降解连接姐妹染色单体的蛋白，促使姐妹染色单体分开，使细胞从M中期进入M后期。

16（三）M期MPF的功能（启动细胞从G2期进入M期的相关事件）M-CdK核纤层蛋白磷酸化组蛋白H1磷酸化核膜破裂染色体凝集相关蛋白磷酸化纺锤体形成相关蛋白磷酸化骨架和细胞器重排M期开始

G1期：cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb磷酸化，磷酸化的Rb释放出转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。G1-S期：cyclinE与CDK2结合，促进细胞通过G1/S限制点而进入S期。向细胞内注射CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期，说明细胞进入S期需要CyclinE的参与。将CyclinA的抗体注射到细胞内，发现能抑制细胞的DNA合成，推测CyclinA是DNA复制所必需的。

181.有丝分裂促进因子(MPF)在细胞周期调控中起着重要作用，MPF是（）A．CDK1+cyclinBB．CDK1