Wee1蛋白激酶探究及进展.doc

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1、Wee1蛋白激酶探究及进展［摘要］Wee1蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的一员，其主要通过抑制Cdc2的活性对细胞周期进行调控，进而抑制细胞进行有丝分裂。本文将对Wee1蛋白酶的作用机制、活性调节等内容进行阐述，并对研究前景进行展望。［关键词］Wee1蛋白激酶；磷酸化；细胞周期调节；活性调节［中图分类号］R34［文献标识码］A［文章编号］1674-4721(2011)04(a)-025・02Wee1蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的一员，最早由Nurse等人在裂殖酵母细胞(S.pombe)中分离出来。由于其可以通过抑制Cdc2的活性来抑制细胞进行有丝分裂,从

2、而使得真核生物体积减小，因而被命名为“Wee”家族［1］o目前，人们对于Wee1蛋白激酶的研究已经不仅仅局限于最初的裂殖酵母，而是相应的扩展到鲫鱼、爪蟾、鼠等多种模式生物，且在人体内，也找到了Wee1的同源基因编码产物。在哺乳动物中，Wee1蛋白激酶家族包括Wee1A.Wee1B和Myt1三个成员,Wee1A在体细胞中表达,Wee1B在胚细胞中表达，Myt1在体细胞和胚细胞中都表达［2］。在Wee1蛋白激酶探究及进展［摘要］Wee1蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的一员，其主要通过抑制Cdc2的活性对细胞周期进行调控，进而抑制细胞进行有丝分裂。本文将对Wee1蛋白

3、酶的作用机制、活性调节等内容进行阐述，并对研究前景进行展望。［关键词］Wee1蛋白激酶；磷酸化；细胞周期调节；活性调节［中图分类号］R34［文献标识码］A［文章编号］1674-4721(2011)04(a)-025・02Wee1蛋白激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的一员，最早由Nurse等人在裂殖酵母细胞(S.pombe)中分离出来。由于其可以通过抑制Cdc2的活性来抑制细胞进行有丝分裂,从而使得真核生物体积减小，因而被命名为“Wee”家族［1］o目前，人们对于Wee1蛋白激酶的研究已经不仅仅局限于最初的裂殖酵母，而是相应的扩展到鲫鱼、爪蟾、鼠等多种模式生物，且在人体

4、内，也找到了Wee1的同源基因编码产物。在哺乳动物中，Wee1蛋白激酶家族包括Wee1A.Wee1B和Myt1三个成员,Wee1A在体细胞中表达,Wee1B在胚细胞中表达，Myt1在体细胞和胚细胞中都表达［2］。在人体中,Wee1是一个含有647个氨基酸，且在SDS-PAGE中大小为94KDa的蛋白质。在其他真核生物中，也可以找到与其功能类似的酶类，但分子大小、结构不尽相同。尽管研究的进程在逐步深入，但对于Wee1蛋白寻的研究，还是以裂殖酵母中最为透彻。1Wee1蛋白激酶的作用机制总的来讲，Wee1的作用方式是通过磷酸化Cdc2的Tyr15和Thr14位点，使Cdc2

5、的活性被抑制从而来抑制细胞的有丝分裂［3］。具体来讲，Wee1的作用机制有以下几个方面：1.1Wee1蛋白激酶对于G2/M检查点的作用Wee1可以通过磷酸化Cdc2的Tyr15和Thr14位点，使Cdc2的活性被抑制来抑制细胞的有丝分裂。在裂殖酵母中,Wee1编码基因的缺失，可使细胞生长而不分裂。而当细胞顺利通过G2/M检查点时，Wee1的活性就会在多种调控因子的作用下减弱，使得Cdc2的活性大大增强，同时，Cdc2本身也可以通过磷酸化的方法使得Wee1的活性降低,从而形成正反馈环。然而细胞进入有丝分裂M期，不仅要依靠Wee1蛋白酶活性的降低，同时还需要细胞周期蛋白(

6、cyclins)的生成和激活［4］。1.2Wee1蛋白激酶对于细胞体积检查点的作用为了使细胞的体积控制在一定范围内，机体需要将细胞积直径小于正常细胞80%的细胞便不可以进行有丝分裂，而这种机制也被形象的称为细胞体积检查点。对于体积过小的细胞，其中的MPF不能同正常细胞一样被激素激活，究其体积与细胞有丝分裂周期结合起来。在哺乳动物的体内，体原因，很重要的一点就是在Wee1蛋白激酶的作用造成细胞中Cdc2的量不足［5］。1.1Wee1蛋白激酶对于DNA损伤检查点的作用DNA损伤检查点的作用是使有DNA损伤的细胞延期进入有丝分裂期。而Wee1蛋白激酶也在DNA损伤检查点作用

7、的过程中发挥着自己的作用。实验证明，在裂殖酵母中,用伽马射线诱变的种群因为Wee1蛋白激酶编码基因的缺失而无法使得G2期延长，以完成组织含有DNA损伤的细胞进入有丝分裂周期的作用⑹。2Wee1蛋白激酶活性的调节特定位点的磷酸化及蛋白降解是Wee1蛋白激酶活性调节的两种方式。2.1Wee1蛋白激酶的特定位点的磷酸化KatayamaK等［7］人的实验证明，如果将642位的丝氨酸突变为丙氨醱S642A）结果Wee1S642A不能与14-3-3脚手架蛋白结合，说明14-3-3的结合需要Wee1S©r642磷酸化，进而说明，在S期和G2期，Wee1蛋白激酶的磷