《细胞增殖及其调控》PPT课件

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1、爪蟾卵子成熟过程MPF的发现早在1960s，YoshioMasui发现成熟蛙卵的提取物能促进未成熟卵的胚胞破裂(GerminalVesicleBreakdown，GVBD)，后来Sunkara将不同时期Hela细胞的提取液注射到蛙卵母细胞中，发现G1和S期的抽取物不能诱导GVBD，而G2和M期的则具有促进胚胞破裂的功能，它将这种诱导物质称为有丝分裂因子(MF)。后来在CHO细胞，酵母和粘菌中也提取出相同性质的MF。这类物质被统称为MPF。1960sLeland Hartwell，1970sPaulNurse以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株，发现许多与细胞分

2、裂有关的基因（celldivisioncyclegene，cdc）。如：裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突变型在限制温度下无法分裂；Wee1突变型提早分裂，cdc25突变型细胞体积增大而不分裂；cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶（p34cdc2，p34cdc28），且属于同源物，均能促进细胞周期的进行，在调节G1/S转化中起作用。但这两种激酶只有结合相关蛋白后，才表现激酶活性。wee1和cdc25分别表现为抑制和促进CDC2的活性。Fissionyeast裂殖酵母细胞周期buddingyeast芽殖酵母细胞周期Cdc25&Wee1mutantCdc25表达

3、不足，细胞长得过长而不分裂；Wee1表达不足，细胞很小就开始分裂了。1980sTimothyHunt发现海胆的卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期振荡，命名为周期蛋白(cyclinA和B)。后来发现各类动物来源的细胞周期蛋白mRNA均能诱导蛙卵的成熟。1988年Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。经鉴定MPF由32KD和45KD两种蛋白组成，是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。进一步的研究发现MPF=CDC2+clyclinBMPF=CDC2+CyclinBLelandH.HartwellR.Timothy(Tim)HuntSirPaulM.Nurse2001年10月8日美国人Lela

4、nd Hartwell、英国人PaulNurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。二、CDKCDC2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，故名细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependentkinase，CDK)。CDC2又被称为CDK1，可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行，又称作细胞周期引擎。如将核纤层蛋白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失；将H1磷酸化导致染色体的凝缩等。在动物中已知7种CDK。均含有一段相似的激酶结构域，这一区域有一段保守序列，即PSTAIRE，与周期蛋白的结合有关。◆CKI对细胞周期起负调控作用，阻止Cyc

5、lin-Cdk复合物的装配或活性；而将细胞阻止在不同的检验点。如DNA受损后，细胞将停留于G1Checkpoint让DNA修复或者凋亡。◆CDI包括INK4家族和CIP/KIP家族：-----①Ink4（Inhibitorofcdk4）：P16ink4a,P15ink4b，P18ink4c，P19ink4d。特异性抑制cdk4·cyclinD1，cdk6·cyclinD1。-----②Kip（Kinaseinhibitionprotein）：P21cip1(cyclininhibitionprotein1）P27kip1、P57kip2，抑制大多数CDK的激酶活性。P21c

6、ip1还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA(proliferatingcellnuclearantigen)结合，直接抑制DNA的合成。三、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CDK inhibitor，CKI）P21cip1抑制CDK和PCNATwosuchcheckpoints:1.OneinlateG1:proventsentryintoSphase;2.OneinlateG2:proventsentryintomitosis;P53:generegulatoryprotein.DNAdamageactivatesp53byanindirectmechanism.P21

7、(CKIprotein)bindstoG1/S-CdkandS-Cdkandinhibitstheiractivities,therebyhelpingtoblockentryintoSphase.Mdm2actsasaubiquitinligasethattargetsp53fordestructionbyproteasomes.Phosphrylatedp53reduceitsbindingtoMdm2.DNAdamagecheckpoint:Cell-cycleprogressionisblockedbyDN