第六章 卵裂课件.ppt

第六章卵裂第二节卵裂的机制卵裂周期的调控促成熟因子（MPF）Cdc2激酶周期蛋白BCdc25磷酸酶其它周期蛋白和依赖于周期蛋白的激酶细胞分裂检查点：DNA和纺锤体细胞静止因子第六章卵裂一、卵裂周期的调控躯体细胞的细胞周期能区分为4个阶段（图6.11A）：核分裂相（M相）之后有一个DNA复制前的间期G1相，DNA在G1相之后的S期中合成。DNA合成后又存在一个核分裂前的间期G2相。这些时相的推进一般是受到外源信号（如激素、生长因子）等调控的。第六章卵裂第六章卵裂二、促成熟因子（MPF）由孕酮刺激产生并诱导恢复减数分裂的因子，是由2个亚单位（Cdc2和CyclinB）构成的，称为促成熟因子（MPF）。MPF最先于成熟的蛙卵中发现，它具备恢复减数分裂的能力。在受精后的双相周期中，该因子继续发挥着它的作用。第六章卵裂

三、Cdc2激酶

MPF：小的催化亚基“Cdc2激酶”：为Cdc2基因的产物，是进化中高度保守的分子，相对分子质量为3.4X104，简称p34。p34以两种形式存在，①磷酸化和非磷酸化，在161位苏氨酸（T-161）磷酸化②15位酪氨酸（Y-15）、14位苏氨酸（T-14）等去磷酸化时，才显示出高活性，能使多种蛋白质磷酸化。一个略大的调节亚基“周期蛋白”：Cdc2激酶第六章卵裂四、周期蛋白B周期蛋白（Cyclin）的合成呈周期性。CyclinB于S相末开始合成积累，于M相降解。周期蛋白mRNAs贮存于卵母细胞的细胞质中，如果它们的翻译过程被选择性地抑制，那么细胞就不能进入M相。参与组成MPF的周期蛋白为CyclinB，与Cdc2激酶结合成MPF复合物后，可使Cdc2激酶亚单位的14位苏氨酸（T-14）残基、15位酪氨酸（Y-15）残基和161位苏氨酸（T-161）残基磷酸化（图6.12），其中T-161的磷酸化是MPF获得活性的必要条件，而T-14和Y-15磷酸化则抑制其活性。第六章卵裂五、Cdc25磷酸酶核分裂始于MPF激酶亚单位15位酪氨酸（Y-15）的突然去磷酸，而p34的去磷酸化依赖于Cdc25磷酸酶的出现。果蝇中，卵成熟和早期发育过程受活化的MPF激酶的调节（图6.12）。第六章卵裂第六章卵裂六、其他周期蛋白和依赖于周期蛋白的激酶凡属依赖周期蛋白激酶家族的成员都由一种周期蛋白和一种依赖于周期蛋白的激酶（Cdk）组成，其中，MPF的Cdk称为Cdk1（即p34cdc2）。果蝇胚胎的第14次分裂周期时，String蛋白成为限制因素，使果蝇的胚胎细胞分裂周期增加一个G2相。第17周期时CyclinE成为DNA复制的限速因素，这时果蝇的胚胎细胞周期中增加了一个G1相。第六章卵裂七、细胞分裂检查点：DNA和纺锤体维持细胞内各事件之间正常依赖关系的调控机制。八、细胞静止因子MPF的合成和降解导致细胞的周期性分裂，如MPF一直保持活性，细胞分裂相则停滞于M相。细胞静止因子（cytostaticfactor，CSF）含有c-mos和cdk2基因产物，通过阻止周期蛋白降解而发挥作用。蛙卵的卵裂用罗马数字标明的，显示出现的次序，（A、B）植物极卵黄阻碍卵裂，以至于在第一次卵裂完成之前，第二次卵裂已于动物半球开始。（C）第三次卵裂靠近动物极，与动物半球相比，植物半球细胞数少，并呈长形。(D-H)与动物半球相比，植物半球的卵裂球数量较少但体积较大(引自Carlson,1981)体外小鼠早胚的卵裂（A）2细胞阶段（B）4细胞阶段（C）8细胞阶段早期（D）紧密化的8细胞阶段（E）桑椹胚阶段（F）囊胚阶段(引自Mulnard,1967)紧密化前(A)和紧密化后(B)的小鼠8细胞阶段胚胎的扫描电镜图（引自Ziomek）人类同卵双胞胎的形成与胚胎外膜相关的时序示意图（A）分离发生于滋养层形成之前，因此胚胎有各自的羊膜和绒毛膜。（B）分离发生在滋养层形成后和羊膜形成前，导致两个胚胎共用一个绒毛膜，但有各自的羊膜腔。（C）羊膜形成后分离，导致两个胚胎于同一羊膜腔内，并共用绒毛膜(引自Langman,1981)非自主表型小鼠的构建（A）构建非自主表型小鼠的实验程序，遗传上明显差异的两个8细胞阶段胚胎分别从小鼠输卵管中分离，去透明带后，将两个胚胎融合成一个混合的胚胎，植入假孕母体的子宫内（B）成年的非自主表型的小鼠显示出分别来自于两个胚胎的特征（引自Mintz）斑马鱼的盘状卵裂过程(引自BeamsandKessel,1976)斑马鱼囊胚（A）原肠形成以前，下层细胞被包被层包围。卵黄细胞的动物极表面较浅，含有卵黄合胞体层细胞的核。微管穿行于卵黄化的胞质和卵黄合胞体层