第14章细胞增殖调控与癌细胞

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1、第14章细胞增殖调控与癌细胞第一节细胞增殖调控一.MPF的发现及其作用卵细胞成熟促进因子（maturationpromotingfactor）细胞有丝分裂促进因子（mitosispromotingfactor）M期促进因子（M-phasepromotingfactor）§与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝缩，称之为早熟染色体凝缩(prematurechromosomecondensation，PCC),此种染色体则称为早熟凝缩染色体。非洲爪蟾卵细胞成熟过程、受精和第一次卵裂示意图GV§在成熟的卵细胞的细胞质中，必然有一种物质，可以诱导卵母细胞成

2、熟。他们将这种物质称作成熟促进因子，即MPF。§1988年Lohka等用非洲爪蟾分离获得MPF，并证明其主要有P32和P45蛋白。P32和P45结合后，可以使多种蛋白底物磷酸化，MPF是一种蛋白激酶。二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系§允许温度条件下20～23℃(permissvetemperature)，芽殖酵母正常分裂繁殖，而在限定温度条件下(restrictivetemperature)35～37℃，则不能正常分裂繁殖。由于某个基因发生突变而引起的，产生了突变体。L.Hartwell分离获得了数十个温度敏感突变体（temperature-s

3、ensitivemutants）。§不同的突变体，发生突变的基因不同，细胞在细胞周期中所停留的时期以及细胞所表现出的形态结构也常常不同。酵母中这些与细胞分裂和细胞周期调控有关的基因，被称之为cdc（celldivisioncycle）基因。如cdc2、cdc25、cdc28等。§cdc2基因是裂殖酵母中的关键基因。cdc2基因突变导致细胞停留在G2/M交界。cdc2基因表达的产物为一种相对分子量为34kDa的蛋白，被称为p34cdc2。p34cdc2具有蛋白激酶活性，可以使多种蛋白底物磷酸化因而被称为p34cdc2激酶。§cdc28是芽殖酵母中的关键基因。c

4、dc28基因突变，芽殖酵母细胞或者停留在G1/S交界处，或者停留在G2/M交界处。它的基因表达的产物也是一种相对分子量为34kDa的蛋白，被称为p34cdc28。p34cdc28也是一种蛋白激酶。§p34cdc2还是p34cdc28本身不具有酶的活性，必须与另一种蛋白p56cdc13结合才具有激酶的活性。§P34cdc2与MPF都具有激酶活性并能够促进G2/M转换。那么P34cdc2与MPF有何关系？JamesMaller实验室和PaulNurse实验室开始合作证明MPF中的p32可以被芽殖酵母中的p34cdc2特异抗体所识别，并且p34cdc2多肽片段可以

5、增强MPF活性，表明二者为同源物。§MPF的p45和p56cdc13是否也有一定关系呢？三、周期蛋白§周期蛋白均含有一段相当保守的氨基酸序列，称为周期蛋白框(cyclinbox)，约100个氨基酸残基，其功能介导周期蛋白与CDK结合。§不同的周期蛋白框识别不同的CDK，组成不同的cyclin-CDK复合体，表现出不同的CDK活性。§M期周期蛋白的近N端含有一段由9个氨基酸残基组成的特殊序列RXXLGXIXN），称为破坏框（destructionbox），主要参与泛素依赖性的cyclinA和cyclinB的降解。MphaseCyclin-Cdk(MPF)(Cy

6、clin-dependentproteinkinase)哺乳动物和酵母细胞周期蛋白在细胞周期中的积累及其与CDK活性的关系四、CDK(cyclin-dependentkinase)和CDK抑制因子(cyclin-dependentkinase)CKI五、细胞周期运转调控（一）G2/M期转化与CDK1的关键性调控作用§CDK1激酶，在细胞周期中的含量相对稳定，而cyclinB的含量则呈现周期性变化；§p34cdc2蛋白只有与cyclinB结合后才有可能表现出激酶活性。因而，CDK1活性首先依赖于cyclinB含量的积累。§cyclinB一般在G1期的晚期开始合

7、成，通过S期，其含量不断增加，到达G2期，其含量达到最大值。CAK(CDK1-ActivitingKinase)Cyclin-Cdk复合物的多样性G1SG2/MCyclin-CdkCyclin-CdkCyclin-CdkBuddingYeastCLN1,2,3-CDC28CLB5,,(3,4)-CDC28CLB1,2(3,4)-CDC28FissionYeastCIG1-CDC2CIG2-CDC2CIG13-CDC2HigherEukaryotesCyclinD1,2,3-CDK4/6CyclinA-CDK2CyclinB-CDC2CyclinE1,2-CD

8、K2G1SubstratesSSubstratesG