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1、取 汁 遣 揪 茶 遗 拐 盂 组 撤 族 诚 弹 彝 渭 丙 械 员 航 乏 辩 狮 吐 焰 褒 史 垃 语 酝 浊 减 崎 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第十九章 真核细胞周期调控的分子机制 唐旭东 王 脾 抒 锯 龋 范 储 侮 棘 麻 伸 赔 姬 宏 艰 彤 孵 绢 项 尘 鳃 绕 者 汪 檀 床 岭 调 倔 俗 磷 狂 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 2001年10月8日美国人
2、Leland Hartwell、英国 人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调 控机理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖 互 贝 戍 滋 碑 滇 矾 无 侥 博 烧 唐 紊 脉 敌 鹰 畦 呆 梢 搁 港 督 噬 痛 搐 功 募 镐 捷 练 漏 疽 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第一节 细胞周期及调控的概述 邯 瞪 斌 办 督 樱 榔 屠 斯 烯 侯 殴 牌 毗 待 画 痕 痹 技 贩 笆 哟 啦 践 萤 诺 还 荷 乞 榆 剑 瘫 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期
3、调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细 胞 周 期 间期 (interphase) 分裂期 (M) G1期 (合成前期) S期 (DNA合成期) G2期 (合成后期) 前期 (prophase) 中期 (metaphase) 后期 (anaphase) 末期 (telophase) 一、细胞周期 (cell cycle) 有丝 分裂 (mitosis) 胞质分裂(cytokinesis) 扮 侮 境 鼻 痴 差 绽 衙 迟 尝 哩 瑶 沮 浊 涝 誉 湾 膏 酪 倾 箔 靛 飞 亩 耙 沛 蔗 眺 蚤 犁 纲 坝 第 三 章 _ 真
4、核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 狮 炒 当 照 芭 志 斋 续 磋 荔 桩 播 盎 无 搭 锰 地 搏 浇 绸 渠 陀 颓 蛛 治 适 番 叛 哎 葛 兰 敛 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细胞周期的不同时相(phase) G0 裂殖酵母 有 仿 册 庆 收 弧 烈 钾 键 僳 鼎 孩 灿 醇 掣 良 庞 啥 冠 秃 玉 诬 杏 澄 挖 派 阮 梆 贡 谎 墙 倘 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调
5、 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 二、细胞周期调控的主要分子机制 细胞周期引擎异二聚体蛋白激酶复合体 包括二个亚单位： 调节亚单位：细胞周期蛋白（cyclin） cyclin浓度随细胞周期不断变化 催化亚单位：细胞周期蛋白依赖性激酶 (cyclin-dependent kinase，CDK) - CDK单独存在时无活性，与cyclin结合才 具有激酶的活性; - cyclin不仅起激活CDK的作用，还决定了 CDK何时、何处、将何种底物磷酸化。 储 卖 萤 锯 谷 涂 惠 费 论 莆 蹋 虽 澎 抓 嫉 素 盗 撵 泊 擒 癸 凡 翅
6、 曝 祖 阐 偷 泰 界 鲸 尘 郡 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 三种控制细胞周期进程的细胞周期蛋 白-CDK复合体： G1、 S期和有丝分裂-CDK复合体 （G1-CDK复合体的合成和活性的调节 是细胞周期的主要调控机制） 前复制复合体（ pre-replication complex，pre-RC） ： 其磷酸化既可启动DNA的复制， 又可防止新的前复制复合体组装 翻译后调节机制： 蛋白磷酸化、泛素依赖的蛋白降解 彤 而 茨 赂 兵 贵 严 蕊 骨 灿 靛 银 缮 每 蜒 砒 廉 满
7、 能 沦 巾 侦 诸 癸 狄 厌 柜 誉 环 烩 原 姥 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 三、研究细胞周期调控的实验体系 （一）细胞的DNA含量提示其所处的细胞周 期时相 用与DNA结合的荧光染料处理细胞， 再用流式细胞术(FCM)测定每一细胞的 DNA含量。 荧光激活的细胞分选仪（FACS ) （二）细胞融合实验 （三）互补实验 拷 菱 边 稼 胀 咐 膝 猪 忿 肪 蜀 特 禾 驶 介 顺 廊 肋 吭 咸 阜 丸 稍 范 煌 母 诈 延 瑞 林 挨 罕 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周
8、 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 G0+G1 S G2+M G0+G1 S G2+M ControlDrug-treated 细胞周期阻滞于S期 息 阅 杉 儡 义 瓷 殆 浙 荷 最 菏 嚎 球 苍 吹 卤 终 棕 深 渠 搀 看 着 吝 渝 贾 逼 粤 钨 嘘 阁 跑 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 Control G0+G1G0+G1 G0+G1 G0+G1 G2+M G2+M G2+M G2+M S S S S 细胞
9、周期阻滞于G2期 基 抡 挚 呈 选 信 饱 桨 疗 赡 贼 抵 绍 遥 绊 伪 借 栅 煮 俗 神 亭 怯 讳 狠 筋 汞 膛 恤 岳 娄 沥 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 参与细胞周期调控的分子 第二节 馆 被 唇 钢 抬 挺 订 转 疆 文 满 詹 庇 功 置 簇 菱 轩 芒 塞 灵 窗 吝 逛 禹 准 互 苹 恬 棺 帛 攘 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 一、细胞周期蛋白（cy
10、clin） 种类： 目前分离出30余种 脊椎动物：A1-2、B1-3 、C D1-3、E1- 2、 F、G、H等 人类：A、B、C、D、E。 分类：不同时相发挥作用 G1周期蛋白：在G1期发挥作用（C D E ） （S和）M期周期蛋白：A B 在G2/M调控点发挥作用 汁 忍 互 染 澎 帚 验 闻 佳 懂 眷 慌 笛 馆 希 踊 堕 讣 辫 琉 羔 挝 绸 柳 仇 赫 资 桩 逊 借 宣 叛 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 一、细胞周期蛋白（cyclin） 共同结构： 均含有一段约1001
11、50个氨基酸的保 守序列，称为周期蛋白盒（cyclin box)， 是与CDK结合的关键区。 功能： 不同的cyclin识别不同的CDK，组成 不同的cyclin-CDK复合物，表现出不同的 CDK激酶的活性。 脏 脓 铺 接 尘 锗 表 换 布 霹 卫 烩 夕 码 拎 狈 陡 迫 寂 拒 腻 绵 沤 矗 枝 艘 镭 巫 筐 幌 霸 雌 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 G1周期蛋白 表达顺序：先cyclin C D，再cyclin E cyclin D和E，为细胞通过限制点所必需 cycli
12、n D亚类： D1 D2 D3 cyclin D CDK： 4、6 cyclin D功能：使下游蛋白磷酸化 如： CDK4/6- cyclin D使视网膜母细胞瘤 （retinoblastoma，Rb）蛋白磷酸化 释放转录因子E2F促进CDK2、 cyclin E表达 进一步磷酸化Rb 阳性反馈回路 *此时细胞周期不依赖CDK4/6- cyclin D复合体的活性 烩 烹 跪 轴 睁 粒 役 段 质 涯 淄 兄 摸 蓖 打 生 权 匡 谓 烯 场 切 舵 涕 孰 耪 体 陵 饮 挤 盐 铅 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周
13、期 调 控 的 分 子 机 制 细胞周期的调控 CDK1 /Cyc B *Cyclin D 和E在 G1期表达，为细胞 通过限制点所必需 晃 狸 估 剔 疏 稽 跃 梨 缓 芯 涧 刽 寿 猪 籽 嘿 烙 惯 靳 爬 臭 扎 了 艺 浦 种 撕 痛 寡 弟 旷 诗 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 S和M期周期蛋白 合成顺序：A早于B （1） cyclin A： 与CDK1和CDK2形成复合物 （2）cyclin B 亚类： B1 B2 B3 合成： 在胚胎细胞周期中连续合成，但在有丝 分裂后
14、期（晚期）迅速降解。 ？ CDK：1 尼 琶 虫 览 屯 故 都 脸 推 喝 漆 辕 校 理 婿 直 闺 凌 孕 蚂 盾 训 被 柄 缠 狱 煞 彭 闻 痞 假 蓬 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 二、细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK ） 种类：目前动物中发现9种，人类7种（17) 共同结构： 相似的激酶结构域，是一段保守序列，与周 期蛋白的结合有关。 至少有两个结构域：T-loop、ATP结合位点 激活： Cyclin与CDK结合为CDK发挥酶活性所必需 但CDK 仅与Cyclin 结合并不
15、能使CDK激活 只有T-loop 中的Thr161残基磷酸化才能使 CDK激活。 魔 该 厌 欢 账 葫 意 狄 姿 腕 包 琵 很 紫 涨 谜 础 帖 侧 磁 蛇 渤 字 支 海 仇 肄 杏 哦 吹 髓 谎 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 二、细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK） 功能： 在不同细胞时相，特定的CDK与特定 的cyclin形成细胞周期特异的蛋白激酶 复合体，调节细胞周期进程。 激活的CDK1可将靶蛋白磷酸化而产生 相应的生理效应。 帚 佯 装 陆 玖 沽 岳 综 索 忽 捷 怂
16、 钒 里 启 唆 坑 够 为 畅 脐 醚 劳 瘸 顾 抨 哪 房 澳 曙 哇 臀 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 脊椎动物细胞CDK-细胞周期蛋白复合体 CDK 细胞周期蛋白 功能 CDK1 cyclinB1,B2,B3 有丝分裂 cyclin A G2/M CDK2 cyclin A S期 cyclin E G1/S CDK3 ？ G1/S? CDK4/6 cyclinD1,D2,D3 G1期 柿 峙 翠 又 驯 皆 栋 便 哦 全 决 俊 仅 号 粮 晋 炳 舀 亩 承 汽 掷 陛 恶
17、晋 谎 败 佃 助 背 滦 底 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 三、泛素与APC 泛素（ubiquitin) 组成和分布： 由76个氨基酸组成，高度保守，普遍 存在于真核细胞，故名泛素； 作用： 共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体 识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一 些异常蛋白降解的普遍途径。 雅 陌 贱 肪 氮 婆 芝 帚 推 毕 诸 涨 要 凑 肤 饱 衙 妮 谍 破 吸 况 虫 婿 卓 娄 萝 取 联 即 衍 捣 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第
18、三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 把泛素加到周期蛋白或其他蛋白需要3个酶: 泛素激活酶(E1): 泛素-COS-Cys-E1(活化) 泛素结合酶(E2): 泛素-COS-Cys-E2(转硫酯） 泛素连接酶(E3): 泛素-CONH-Lys-底物蛋白(标记) 泛素与被选择降解的蛋白质形成共价连接，使后者标 记并被激活，称为泛素化。 蛋白酶体可迅速将泛素化的底物蛋白降解 后期促进复合体（anaphase promoting complex ， APC ）就是一种E3,可将泛素连到M期周期蛋白上 作用机制： 残 曝 趴 氰 演 妄 沥 浆 淮 丘 笼 浅 拖 福 肆 骗
19、 耶 易 返 巨 吾 割 暂 破 媳 咱 不 效 章 靴 凑 承 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 分裂期周期蛋白B的N端有一段序列与其降 解有关，称破坏作用盒(destruction box)； APC使E2-泛素复合体找到破坏作用盒，并 将泛素转移到位于盒C端的Lys残基； 泛素化-多泛素化 共价结合一串泛素的过程，称为多泛素化 (polyubiquitination)。 周期蛋白B被蛋白酶体识别而降解 周期蛋白B(cyclin B)如何降解？ 迟 导 风 炸 痒 崇 午 猾 枕 剐 龙
20、持 疥 娠 烤 糯 茹 徒 暮 福 诡 苇 乏 急 插 唇 贾 箔 耪 智 椽 桃 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细胞周期蛋白的破坏作用盒与降解途径 眶 郸 剥 绒 堑 黑 儿 亢 猛 陷 阜 鹰 哨 矽 检 原 锤 谓 崭 鼎 邓 泰 凰 重 丰 哲 溅 疆 专 琅 罐 诫 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 其他蛋白的降解 G1期周期蛋白也通过类似的途径降解，但 其N端没有破环作用盒，C
21、端有一段PEST 序列与其降解有关。 PEST序列：指富含脯氨酸（P)、谷氨酸（ E)、天冬氨酸、丝氨酸（S)和苏氨酸（T)的 残基序列 缺氧诱导因子-1(Hypoxia inducible factor 1 ，HIF-1) 籍 螟 法 蕉 间 逆 澎 纬 什 诬 踊 效 在 拣 殃 淹 戴 袭 证 开 解 节 咆 炔 酱 亭 愉 寓 饺 白 蜗 恳 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 Expression and activation of HIF-1 are regulated by the
22、 oxygen concentration *Under normoxic conditions: hydroxylation interaction with von Hippel-Lindau (pVHL) pVHL is an important component of the E3 ubiquitin ligase complex. ubiquitinization and degradation *Under hypoxic conditions: Inhibition of hydroxylation Suppression of degradation accumulation
23、 Hypoxia inducible factor 1 (HIF-1) 鹰 哨 摆 观 限 徊 植 爬 撰 能 彪 瞧 伴 杏 绊 金 检 拖 帧 朵 肢 狗 铃 帛 余 禽 卒 猫 露 雀 锈 三 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 四、生长因子(growth factor) 生长因子是一大类与细胞增殖有关的信号物质 ，目前发现的生长因子多达几十种； 多数有促进细胞增殖的功能，故又称有丝分 裂原（mitogen），如表皮生长因子（EGF ）、神经生长因子（NGF）等； 少数具有抑制作用（或称生
24、长抑制因子） 如抑素(chalone)、肿瘤坏死因子（TNF）、 c-mos原癌基因产物、p39mos(Mos)。 际 盈 拢 魁 朱 束 爬 趾 剔 闪 糕 以 嫁 卞 厉 怨 暮 札 姻 蓑 稼 吮 痴 怒 豪 暖 补 污 瓶 鸯 宗 皮 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 生长因子的作用机理 悠 阑 例 漓 珠 辟 扳 妈 歹 搂 块 父 眉 酪 臭 肄 鞭 会 蹈 毯 枣 坊 副 闰 咬 霜 沸 诗 钒 犀 契 抬 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第
25、三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 五、周期蛋白-激酶抑制因子 （CDK-kinase inhibitor，CKI） CKI对细胞周期起负调控作用 CKI分为两大家族： INK4 (Inhibitor of kinase 4)家族 CIP / KIP 家族 CIP: CDK inhibitory protein KIP: Kinase inhibitory protein 耘 坡 筷 闰 烦 遁 趋 笨 嗽 省 搁 掠 妆 命 沦 挞 艾 款 裙 漏 令 札 舰 藕 刺 立 逛 椰 闸 镜 惠 孔 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制
26、第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 一、INK4 家族的CKI 包括：P16(INK4a)、P15(INK4b)、 P18(INK4c)、P19(INK4d) 共同结构： 4个锚（ankyrin）重复序列 CDK：识别CDK 4、6，不识别CDK 2 功能： 通过与cyclin D竞争结合CDK 4而 引起细胞周期在G1期停滞 茂 商 诺 倘 持 颇 椅 庚 傻 尧 垛 霞 焊 淤 庸 响 晾 貌 卡 王 微 者 段 菏 心 屁 吓 离 玖 讣 姜 蓬 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调
27、 控 的 分 子 机 制 一、INK4 家族的CKI （一） P16 功能： 结合CDK4和CDK6，抑制CDK-cyclin D复 合体的催化活性 使细胞周期在G1期停滞 意义： P16的严格调节对维持细胞的正常生长是必 需的 常在肿瘤和癌细胞中缺失或灭活（甲基化 ） 舞 忠 注 戎 铭 寒 潍 甸 兹 涎 虽 挨 糟 肖 沂 妻 毛 悠 沛 码 巍 秋 祷 肮 甘 俭 饥 郸 亡 群 钢 衰 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 一、INK4 家族的CKI （二） P15 诱导剂：转化生长因子
28、（TGF-） 意义义： 甲基化使P15启动动子沉默在血液恶恶性 病变变中起重要作用 P15的异常甲基化对对估计预计预 后具有意 义义 P15和P16都具有抑制端粒酶活性和 抑制细胞生长的作用（具有肿瘤抑制作 用） 抠 赊 稿 垢 住 袜 当 咱 苏 焉 碘 疚 诛 售 床 谴 荚 乱 擅 蔽 甫 咏 禾 罩 住 禽 秃 葬 拱 伺 槽 奠 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 二、 CIP / KIP 家族的CKI 包括:： P21 (CIP1/WAF1/SDI)、P27 (KIP1)、 P57(
29、kip2）等 共同结构：N端CDK抑制性功能域 功能： 抑制CDK2-细胞周期蛋白A和CDK2-细胞周 期蛋白E的激酶活性。 过多表达引起G1期细胞周期蛋白停滞。 P21和P27是CDK4的激活因子。 烙 咀 膛 准 牧 龚 笑 秆 渊 全 曲 陇 设 惶 宿 镭 冤 渔 陈 亿 昂 灯 憋 映 职 谬 祝 柑 怖 怔 匆 闰 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 （一）P21 结构特点：启动子上有P53结合位点 功能： DNA损伤时G1期停滞的关键性决定因素 在G2/M转折中起作用 参与细胞的终
30、末分化和衰老 与DNA聚合酶的辅助因子PCNA结合，直接抑 制DNA的合成。 表达调节： P53的转录激活调节 P53-非依赖的调节：P202、STAT信号通路、癌 基因产物的负性调节（c-Myc、Set、Her2） 蛰 朵 锻 琳 耿 纯 效 诅 莹 囊 啡 囚 尤 淑 栗 梦 使 缕 税 拔 枉 锡 蒸 伞 蒋 常 癌 搜 埠 宴 朽 道 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 嫩 收 蓉 淬 玻 瞎 寿 筑 限 栏 刑 抡 蛆 厩 胶 师 紊 陆 俯 犁 泵 帧 忌 宜 拣 职 乎 磨 东 诌
31、 光 筷 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 （二）P27 表达调节： 上调信号：phosphatase and tension homolog (PTEN ) Forkhead转录因子 (Afx、Fkhr、 Fkhr-L1） 下调信号：CpG岛过度甲基化 癌蛋白（c-Myc、Her2) （三）P57 在Beckwith-Wiedeman综合征（BWS)中丢失 受IGF-II的负调节 炬 梅 缔 吾 罐 杆 盟 函 初 澄 夹 象 匀 但 存 牧 妆 烧 折 嫁 郴 咱 衰 其 翌 抢 若 灭
32、众 间 霓 蒲 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 三、新的CKI-14-3-3 14-3-3家族的成员之一 与细胞分裂周期(cell division cycle，CDC)有关的基因CDC2 、 CDK2和CDK4相互作用 抑制CDK活性 阻断细胞周期进展 凋 陆 锈 柑 鞘 愧 前 夫 胰 杭 当 酮 天 壤 假 等 唐 妙 歉 辕 痊 伟 锰 红 潦 雪 亢 钧 得 恰 臭 饵 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调
33、控 的 分 子 机 制 Cell cycle主要直接依赖于一系列异二聚体 蛋白激酶复合体的调节； 蛋白激酶复合体的活性依赖于各种cyclins 的合成与降解； Cyclins的合成受各种生长因子影响； Cyclins的降解与泛素降解途径有关； 蛋白激酶复合体的活性还受CKI抑制。 小结 积 疾 寺 慧 莫 耍 乐 雀 澎 择 违 笔 币 说 肾 蹭 株 倚 锭 揣 抖 羌 抢 耪 瘟 录 谆 父 烛 动 失 仲 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第三节第三节 细胞周期的运行 秉 草 霜 澄 孙
34、 桃 骆 意 篆 陆 麻 瓦 欺 苹 喳 扩 狐 黑 霍 疫 裹 犬 轻 系 八 堆 揉 倒 古 敞 彭 其 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细胞周期和其他的一些细胞生理过程就像 多米诺骨牌 邻 幌 梅 廓 浑 参 顿 搀 牙 核 象 伦 妖 眶 嘘 瓷 眶 厅 兰 完 抱 诡 冗 耻 即 勾 偏 栽 碘 氏 岩 恍 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细胞在生长因子的刺激下，G1期cycli
35、n D 表达； 并与CDK4、CDK6结合而活化激酶； G1-CDK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CDK12的基因。 在G1-S期，cyclinE与CDK2结合，促进细 胞通过G1/S限制点而进入S期。 一、细胞周期的启动（G0G1） 僳 郴 萤 略 任 厘 奢 职 予 瀑 碰 踊 织 雁 确 昭 襄 叠 祈 偷 歪 千 顺 韵 拖 签 肘 骤 挽 兼 鸿 悦 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 生长因子促进细胞
36、进入细胞周期 契 睁 柠 迁 傲 荫 柬 氰 估 脂 娠 譬 闻 洪 摸 铸 畏 碾 湖 祖 匝 糙 勋 柳 刚 螟 徐 啼 今 惮 添 牵 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 Cyclin D与CDK结合 使Rb释放结合的转录因子E2F 矿 敞 茧 墓 奖 脯 矽 罐 湛 气 模 符 碾 疗 洋 畅 豫 更 泵 热 狈 擒 琴 掌 任 纺 恨 穆 爽 蒲 精 捞 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机
37、制 二、DNA复制（ G1S ） 在G1-S期，cyclinE与CDK2结合，促进细 胞通过G1/S限制点而进入S期。 DNA的复制是由复制起始点（origins of replication）开始的; 复制起始点也就是自主复制序列，散布在 染色体上; 在整个细胞周期中，复制起始点上结合有 起始识别复合体（Origin recognition complex, ORC）; 超 镐 突 烧 坍 雍 猎 况 绚 厦 算 押 膨 忽 蝎 铲 熏 潘 慷 死 役 尸 畏 援 娃 示 讥 文 圾 夫 板 钨 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细
38、胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 CDC6是一个调节因子，在G1期CDC6含量瞬 间提高; 细胞分裂周期(cell division cycle ，CDC) 基因CDC6结合在ORC上，在ATP供能下， 促进6个亚单位构成的小染色体维持蛋白（ mini-chromatin maintenance protein, MCM）复合体和其他一些蛋白结合到ORC 上，形成前复制复合体（pre-RC）; -MCM实际上就是DNA解螺旋酶（helicase） 锄 辆 傍 嫩 舅 魔 便 没 窄 动 羚 汝 警 短 表 江 姚 鳖 腺 奠 丹 烛 赔 阶 刘 泽 期 犊 竭 逐 违 窃 第 三 章 _
39、 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 起始识别复合体 起始复制点 的 庚 枢 昧 琢 扒 戌 罐 炎 杯 铀 歉 凿 铆 苫 报 疗 桶 昧 澡 乐 硬 擎 淖 澜 俺 疤 枢 销 产 仿 蹄 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 S-CDK触发pre-RC的启动，同时阻止了 DNA再次进行复制; 因为S-CDK将CDC6磷酸化，使其脱离 ORC; 磷酸化的CDC6随后被SCF(skpi-cullin-F- box
40、 protein ) 参与的泛素化途径降解； (SCF复合体将泛素连接到G1/S期cyclin) S-CDK还可以将某些MCM磷酸化，使其被 输出细胞核; 其它一些CDK也参与阻止pre-RC的再次形 成，从而保证了DNA仅复制一次 。 进 制 皑 锻 屎 炭 婆 时 各 炭 吼 颤 围 居 畸 铅 冶 疫 潍 评 翟 喷 慰 辞 货 秃 膳 廖 隐 竖 疼 糕 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 每条染色体在一个细胞周期仅复制一 次 宿 屡 毗 扩 灸 蜂 冀 干 助 鼓 菇 捞 兔 祥 纶
41、妊 金 勃 雁 医 幂 怨 镐 分 蔚 卒 款 屡 埂 杀 篙 涉 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 三、进入M期 (G2-M) 在G2-M期，cyclinA、cyclinB与CDK1结 合，形成 M-CDK； M期CDK的激活起始于分裂期cyclin的积累 ，在胚胎细胞周期中cyclin一直在合成，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M-cyclin基因转录 的增强; 芜 刻 宫 歉 躇 幼 堪 孩 返 锥 神 笛 苦 羽 测 仇
42、 鞍 挠 戒 嫁 慑 仕 蒸 爪 蛙 坐 膳 歹 篷 持 规 放 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 随着M-cyclin的积累，结合周期蛋白 的M-CDK（CDK1）增加，但是没有 活性; -因为抑制因子Wee1激酶将CDK1的 Thr14和Tyr15磷酸化 #52 -这种机制保证了CDK-cyclin能够不 断积累，然后在需要的时候突然释放 。 #53. 绚 贫 叔 送 恿 酋 丰 窍 隧 呈 太 杠 糙 拔 社 栗 呕 弱 艰 愧 盅 辰 洗 甜 回 由 社 隋 养 钉 滩 旬 第 三 章
43、 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 CDK1的激活需要Thr14和Tyr15去磷酸化 和Thr 161的磷酸化，它是在CDK激酶(CDK activating kinase,CAK)的作用下完成的 这 决 赤 恩 咯 贸 蚌 佯 影 袱 引 弘 求 才 悄 昏 戍 京 鸯 钨 利 闭 何 眺 晨 嫡 阻 机 林 汲 汝 舰 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 在M期，一方面Wee1的活性下降; 另一方面CD
44、C25使CDK去磷酸化，去除了 CDK活化的障碍; CDC25可被两种激酶激活，一是polo激酶 ，另一个是M-CDK本身; 激活的M-CDK还可以抑制它的抑制因子 Wee1的活性，形成一个正反馈循环; 只要有少量的CDK1被CDC25或polo激酶 激活，立即就会有大量的CDK被活化。 箱 浓 喷 砖 抠 弱 浙 默 懂 还 规 像 是 屎 闹 踪 散 卧 哲 苛 渐 赌 放 板 膊 碧 猫 夕 锗 镰 冲 穷 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 在中期当成熟促进因子 (maturation
45、promoting factor, MPF)或称为有丝分 裂和减数分裂促进因子（mitosis and meiosis promoting factor, MPF)活性 达到最高时，激活APC; APC将泛素连接在cyclinB上，导致 cyclinB被蛋白酶体（proteasome）降 解; 完成一个细胞周期。 三 壶 拯 队 晰 粘 魄 使 盔 妇 庞 翟 广 群 父 嘿 铝 未 揣 熄 跋 擞 地 糜 鞍 桶 暮 户 唁 谭 觉 叫 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 Cyclin B的降
46、解途径 死 投 商 悼 淡 激 掩 垒 辅 氦 末 巢 扁 厩 驹 太 恫 秧 液 佑 鼻 澳 止 苟 鸡 被 山 字 乖 幅 冲 仲 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第四节 细胞周期检验点与周期阻滞 莱 肄 呜 销 锋 矮 充 鸽 庐 辰 纳 抿 犯 墙 躇 良 燎 珠 恐 洛 酣 呆 惑 难 脚 名 赊 滁 挞 卵 跋 曳 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 细胞要分裂，必须正确复制DNA
47、和达到一 定的体积，在获得足够物质支持分裂以前 ，细胞不可能进行分裂; 细胞周期的运行，是在一系列称为细胞周 期检验点（check point）的严格监控下 进行的; 检验点的作用：当DNA受到损伤时,复制 不完全或纺锤体形成不正常，周期将被阻 断。 检验点的组成：由感受异常事件的感受器 、信号传导通路和效应器构成。 笺 枢 问 栗 拭 鄙 截 瓶 挺 帚 峦 熟 箭 裁 代 涕 格 亲 葛 昔 渍 换 绒 色 镰 销 漠 物 豺 疥 郡 襄 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 主要检验点有：
48、G0/G1检验点:控制从静止状态的G0期进入G1期 G1/S检验点: 在哺乳动物中称限制点 (restriction point)或简称 R点，控制细胞由G1进入DNA合成期 。 #17 细胞可能的3种命运： 继续增殖、暂不增殖、不增殖而分化 S期检验点：DNA复制是否完成？ G2/M检验点：是决定细胞一分为二的控制点。相关 的事件包括：DNA损伤？细胞体积足够大？ 中-后期检验点（纺锤体组装检验点）：任何一个着 丝点没有正确连接到纺锤体上，都会引起细胞周期 中断。 晒 竿 剥 大 绩 腕 访 愤 晋 拯 堕 酣 崇 牧 命 涅 姓 闪 帘 此 宾 墒 栗 舍 枢 辽 挫 企 碍 抗 妈 坷 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控 的 分 子 机 制 主要的检验点 齐 耻 宛 拱 淹 崭 挫 食 达 薯 浓 瑶 卒 浇 巷 赘 木 盂 孝 诛 禄 芹 铱 未 鲁 盾 持 形 吱 升 镊 俊 第 三 章 _ 真 核 细 胞 周 期 调 控