《细胞生物学》14 细胞增殖调控与癌细胞ppt课件
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第十二章细胞增殖及其调控ppt课件
不同的CyclinCdk在不同的 时相表现活性， 影响不同的下 游事件。
G1 底物 G1 /S的过渡
S 底物 DNA Replication
CyclinB-CDK1
(MPF)
G2/M底物
G2/M期过渡 中期/后期过渡
G1-CdkC复合物调控G1 /S的转化
生长因子的刺激下，G1 期cyclinD和cyclinE表达， 形成G1-CdkC 。
人肺成纤维T细S胞 + 16T.8G2
+
6
TM
值比较稳定,约12-24小时；
6
4
0.8
10.8
TM 较短,约1小时左右。
早
中
晚
注意：在实际工作中，由于各种因素的影响，PLM的 PLM 最大值达不到1。为减少误差，常采用半高度法读数。
100
50
0
TG2 TM
T
Ts
Tc
流式细胞仪分析细胞周期
1.前期(prophase)
染色质凝缩（起始） →细胞骨架解聚
分裂极确立与纺锤体开始装配
核膜消失（结束）
核仁解体
PCC (提早集缩染色体) 将处于分裂期(M期)的细胞与处于细胞周期其
他阶段的细胞融合, 使其他期细胞的染色质提
早包装成染色体。
G1期PCC为单线状
DNA未复制
S期PCC为粉末状 正在复制的DNA容易受损伤，是DNA断裂的结果
Cyclin-Cdk复合物的多样性
G1 Cyclin-Cdk
S Cyclin-Cdk
G2/M Cyclin-Cdk
芽殖酵母 Cln1,2,3-Cdc28 Clb5, (3,4)-Cdc28 Clb1,2(3,4)-Cdc28
细胞的增殖ppt优秀课件
心血管疾病的细胞增殖
01
血管平滑肌细胞增殖与动脉粥样硬化
动脉粥样硬化过程中，血管平滑肌细胞会从静止状态转变为增殖状态，
导致血管壁增厚和硬化。
02
内皮细胞增殖与新生血管
在内皮细胞的增殖过程中，可以形成新的血管，这对于创伤修复和胚胎
发育是必要的，但异常的新生血管可能导致疾病，如血管瘤。
03
细胞增殖与动脉粥样硬化的治疗
细胞增殖与衰老的关系
探索细胞增殖与衰老的关联，为延缓衰老和延长寿命提供理论依据 。
细胞增殖技术的优化与创新
不断优化和创新细胞增殖技术，提高细胞的增殖效率和安全性，降 低伦理和法律风险。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
细胞增殖与神经退行性疾病的治疗
了解细胞增殖在神经退行性疾病中的作用，为开发新的治疗策略提供了可能的方向。例如 ，通过调节神经胶质细胞的增殖来减缓疾病的进展。
05
细胞增殖的研究进展与 展望
细胞增殖的现代研究方法
基因组学技术
01
利用基因组学技术，如全基因组测序和基因表达谱分析，研究
细胞增殖的调控机制。
细胞增殖的分类
01
02
03
有丝分裂
细胞分裂过程中，染色体 和纺锤体的形成以及核膜 、核仁的消失等特征的有 丝分裂过程。
无丝分裂
细胞分裂过程中不出现染 色体和纺锤体的形成，细 胞核直接一分为二的无丝 分裂过程。
减数分裂
细胞分裂过程中，染色体 复制一次而细胞分裂两次 ，最终形成四个子细胞的 减数分裂过程。
细胞增殖的意义
维持生物体的生长和发育
通过细胞增殖，生物体可以增加新的组织和 器官，促进生长和发育。
遗传信息的传递
细胞生物学(电子版)PPT课件
包括原核细胞、真核细胞、病毒等所有生物细胞以及细胞器。
研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起，细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步，细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变，成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关，形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程，是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解，以及胆固醇的代谢等，与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解，以及氨基酸的代谢等，对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题，如细胞命运决定、细胞间通讯等。
02
CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中，通过光合作用将光能转化为化学能，并储存于ATP和NADPH中，是植物细胞特有的能量转换方式。
1
2
3
细胞通过膜受体接收外界信号分子，如激素、神经递质等，进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等，将膜受体的信号传递至细胞核内，调控基因表达。
研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起，细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步，细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变，成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关，形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程，是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解，以及胆固醇的代谢等，与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解，以及氨基酸的代谢等，对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题，如细胞命运决定、细胞间通讯等。
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CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中，通过光合作用将光能转化为化学能，并储存于ATP和NADPH中，是植物细胞特有的能量转换方式。
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细胞通过膜受体接收外界信号分子，如激素、神经递质等，进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等，将膜受体的信号传递至细胞核内，调控基因表达。
细胞增殖与癌细胞PPT课件
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原癌基因的激活
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抑癌基因
抑癌基因起负调控作用，主要是抑制细胞增殖，促进细 胞分化和抑制细胞迁移。
抑癌基因的产物：①转录调节因子，如Rb、p53，②负 调控转录因子，如WT，③周期蛋白依赖性激酶抑制因子 （CKI），如p15、p16、p21，④信号通路的抑制因子， 如ras GTP酶活化蛋白（NF-1），磷脂酶（PTEN）；⑤ DNA修复因子，如BRCA1、BRCA2，
第十四章 细胞增殖调控与癌细胞
➢ MPF的发现及其作用
➢ 细胞周期运转的调控
1
细胞周期中的检验点
➢ G1/S检验点：start点或R点，控制细胞由静止状态的G1进入 DNA合成期，检查DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？ 细胞体积是否足够大？
➢ 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，检查DNA是
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第二节 癌细胞（cancer cell）
❖ 癌细胞（cancer cell）的基本特征 ❖ 癌基因（oncogenes）和抑癌基因 ❖ 肿瘤（tumor）的发生是基因突变逐渐积累的结果
21
一、癌细胞的基本特征
肿瘤细胞（tumor cell）：在致瘤因素作用下，基因发生 了改变，细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。 良性肿瘤：生长速度缓慢，和周围的组织边界清晰。 恶性肿瘤（癌症）：生长速度快，具有转移能力。 肿瘤组织由实质和间质两部分组成，实质是肿瘤细胞， 间质由结缔组织和血管组成。
细胞周期运转到中期后，M期周期蛋白A和B降解， CDK1激酶活性丧失，蛋白去磷酸化，细胞周期由 中期向后期转化。
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（三） G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶
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原癌基因的激活
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抑癌基因
抑癌基因起负调控作用，主要是抑制细胞增殖，促进细 胞分化和抑制细胞迁移。
抑癌基因的产物：①转录调节因子，如Rb、p53，②负 调控转录因子，如WT，③周期蛋白依赖性激酶抑制因子 （CKI），如p15、p16、p21，④信号通路的抑制因子， 如ras GTP酶活化蛋白（NF-1），磷脂酶（PTEN）；⑤ DNA修复因子，如BRCA1、BRCA2，
第十四章 细胞增殖调控与癌细胞
➢ MPF的发现及其作用
➢ 细胞周期运转的调控
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细胞周期中的检验点
➢ G1/S检验点：start点或R点，控制细胞由静止状态的G1进入 DNA合成期，检查DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？ 细胞体积是否足够大？
➢ 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，检查DNA是
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第二节 癌细胞（cancer cell）
❖ 癌细胞（cancer cell）的基本特征 ❖ 癌基因（oncogenes）和抑癌基因 ❖ 肿瘤（tumor）的发生是基因突变逐渐积累的结果
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一、癌细胞的基本特征
肿瘤细胞（tumor cell）：在致瘤因素作用下，基因发生 了改变，细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。 良性肿瘤：生长速度缓慢，和周围的组织边界清晰。 恶性肿瘤（癌症）：生长速度快，具有转移能力。 肿瘤组织由实质和间质两部分组成，实质是肿瘤细胞， 间质由结缔组织和血管组成。
细胞周期运转到中期后，M期周期蛋白A和B降解， CDK1激酶活性丧失，蛋白去磷酸化，细胞周期由 中期向后期转化。
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（三） G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶
细胞生物学 第十四章
mRNA稳定性的调控
◆mRNA的寿命与它的多聚(A)尾巴长度有关 ◆哺乳动物细胞内mRNA的降解途径说明一旦多聚(A) 尾巴减少到一定长度，mRNA会迅速降解 ◆3’UTR（非翻译区）的核苷酸顺序的不同似乎在多聚 (A)尾巴变短时扮演一个与降解速率有关的角色
几种生物的细胞数目与类型
物种 团藻 海绵 水螅 涡虫 人
· 造血干细胞
· 单能干细胞（monopotential cell）又称定向干细 胞，是仅具有分化形成某一种类型能力的细胞。
第二节 癌细胞(Cancer cell)
●癌细胞的基本特征 ●致癌因素
●癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果
●癌症的治疗
●肿瘤标志物
一．癌细胞的基本特征
癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体内 细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤（malignancy）。 上皮组织的恶性肿瘤称癌。
基因表达阻遏
◆DNA甲基化（DNA methylation）与基因 表达阻遏有关 ◆基因组印记（genomic imprinting） 是说明甲基化作用在基因表达中具有 重要意义的最好例证，也是哺乳动物 所特有的现象
二．加工水平的调控
●选择性拼接是一种广泛存在的RNA加工机制， 通过这种方式，一个基因能编码两个或多个 相关的蛋白质 ◆组成型拼接(constitutive splicing), 一个基因只产生一种成熟的mRNA，一般 也只产生一种蛋白质产物 ◆可调控的选择性拼接产生不同的成熟mRNA， 翻译产生不同的蛋白质,如纤粘蛋白 (fibronectin）的合成 ◆某一特定的外显子是否被包括在成熟mRNA 内，主要取决于它的3’和5’端拼接位点是 否被拼接机器选择为切割位点
细胞增殖及其调控 ppt课件
ppt课件
33 33
细胞周期各时相MPF、P34、P56的变化
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34
2．CDK的磷酸化与去磷酸化
以P34cdc2 (CDK1)为例，如果对P34cdc2磷酸化 作用位点不同，则对该酶的活性分别产生正向和 负向的控制。完整的P34cdc2-cyclin复合物需要磷 酸化才能被激活，驱动细胞进入有丝分裂。
细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因子，即促细胞分裂因子 (mitosis- promoting factor ，MPF)。
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M 期 细 胞 (Hela) 融 合 的 间 期 细 胞 染 色 体 发 生 凝 缩 ， 称 为 早 熟 凝 集 染 色 体 (prematurely condensed chromosome，PCC)。
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（三）细胞周期蛋白
cyclin 的种类繁多，目前从芽殖酵母、裂殖 酵母和各类动物中分离出的周期蛋白有30余种， 在脊椎动物中为A1-2、B1-3 、C、 D1-3、E1-2、F、 G、H等。分别参与细胞周期中不同时相的调节。 分为G1型、G1/S型S型和M型4类。
进一步研究发现：P34cdc2与P34cdc28是同源物，二者本身并不具有 激酶活性，只有当其与有关蛋白结合后，其激酶活性才能够表现出来。 例如：P34cdc2必须与另一种蛋白P56cdc13结合后才具有激酶活性。
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3.cyclin
1983年Timothy Hunt首次发现海胆卵受精后，在其卵裂过程中两 种蛋白质的含量随细胞周期剧烈振荡，在每一轮间期开始合成，G2/M 时达到高峰，M结束后突然消失，在下一个周期中又重复这一消长现 象，故命名为周期素或周期蛋白(cyclin)。随后cyclin很快被分离和克隆 出来，证明其广泛存在于从酵母到人类等各种真核生物中，而且在功 能上存在互补性。
癌细胞-ppt细胞生物学优质课件PPT
2021/02/01
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抑癌基因的丢失和失活
p53基因编码是一个核内转录因子P53，可能激活某些抑制 细胞增殖有关基因的表达，当p53基因缺失或突变时则引起细 胞癌变。 有的肿瘤中2个p53等位基因都缺失或失活，表现为隐性癌基 因。
2021/02/01
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原癌基因的激活
2021/02/01
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2021/02/01
来源于结缔组织和肌肉的恶性肿瘤叫"肉瘤"。
"癌症"指的是所有的恶性肿瘤，包括"癌"与" 肉瘤"等。
2021/02/01
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三癌细胞与癌细胞的特征
细胞内基因突变可能导致某些分化的细 胞的生长与分裂，脱离了衰老与死亡的 正常途径而成为生长不受控制的细胞叫 癌细胞。
2021/02/01
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癌细胞与正常细胞的区别
原癌基因：是细胞内与细胞增殖相关的基因， 是维持机体正常生命活动所必须的，在进化 上高度保守。当原癌基因的结构或调控区发 生变异，基因产物增多或活性增强时，使细 胞过度增殖，从而形成肿瘤。
癌基因：是原癌基因的一种突变形式，能引 起正常细胞的癌变。
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抑癌基因：是正常细胞增殖过程中的负调 控因子，它编码的蛋白质在细胞周期的检 验点上起阻止周期进程的作用。
内因：原癌基因的激活 抑癌基因丢失和失活
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原癌基因的激活可以通过下述几条途径进行：
（1）原癌基因的点突变
癌细胞的癌基因的激活是由于癌基因本身的核苷酸碱基发生的 改变，使其蛋白质产物发生了明显变化。
如将膀胱癌细胞的ras基因与正常细胞相应DNA片段比较，原 癌基因在一个碱基上发生了变化，第12位密码子-GGC-（甘氨 酸）变成-GTC-（缬氨酸），这种改变发生在蛋白质活性的关 键部位，使正常产物变成致癌产物，使细胞的生长属性发生了 变化。
《细胞生物学》教学课件：第14章-细胞分化及调控
⑤ 环境因素
环境 基因表达 细胞分化 性状（e.g., 癌） 斑马鱼：密度大，营养差时，多发育为雄性；反之，发育为 雌性。
⑥ 染色质变化和基因重排
例子 a. 马蛔虫：染色体消减现象（特例）
b. 纤毛虫（生殖核和营养核）：
营养核 DNA丢失 DNA重排和多倍化（专化）
c. 浆细胞由B淋巴细胞分化而来：DNA断裂和重排导
正反馈途径，细胞接受信号刺激后，活化转录调节因子
染色质结构变化（DNA与蛋白相互作用的信息）传到
子代细胞
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④ 细胞质的影响
• 受精卵的细胞质不均一性和不均等卵裂 • 细胞增殖过程中产生不均等细胞的方式
细胞分化的影响因素
隐蔽mRNA
33
卵 细 胞 质 分 布 的 不 对 称 性
34
细胞分化的影响因素
40
肿瘤大体形态
乳 头 状
41
肿瘤大体形态
蕈 伞 状
42
肿瘤大体形态
分 叶 状
43
肿瘤大体形态
结 节 状
44
肿瘤大体形态
溃 疡 状
45
肿瘤大体形态
囊 状
46
鸡马立克氏病
鸡马立克氏病是由Ⅱ群疱疹病毒引起鸡的 一种肿瘤性疾病。主要特征是鸡的外周神 经、性腺、内脏、眼的虹膜、肌肉和皮肤 等部位发生淋巴细胞浸润和形成肿瘤病灶。 本病多发于2月龄以上的鸡。
（1）从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，将其放 入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止了分裂，此细胞称 之为供体细胞；
（2）给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素，促使它排卵， 取出未受精的卵细胞，并立即将其细胞核除去，留下一个无 核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞；
环境 基因表达 细胞分化 性状（e.g., 癌） 斑马鱼：密度大，营养差时，多发育为雄性；反之，发育为 雌性。
⑥ 染色质变化和基因重排
例子 a. 马蛔虫：染色体消减现象（特例）
b. 纤毛虫（生殖核和营养核）：
营养核 DNA丢失 DNA重排和多倍化（专化）
c. 浆细胞由B淋巴细胞分化而来：DNA断裂和重排导
正反馈途径，细胞接受信号刺激后，活化转录调节因子
染色质结构变化（DNA与蛋白相互作用的信息）传到
子代细胞
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④ 细胞质的影响
• 受精卵的细胞质不均一性和不均等卵裂 • 细胞增殖过程中产生不均等细胞的方式
细胞分化的影响因素
隐蔽mRNA
33
卵 细 胞 质 分 布 的 不 对 称 性
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细胞分化的影响因素
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肿瘤大体形态
乳 头 状
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肿瘤大体形态
蕈 伞 状
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肿瘤大体形态
分 叶 状
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肿瘤大体形态
结 节 状
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肿瘤大体形态
溃 疡 状
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肿瘤大体形态
囊 状
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鸡马立克氏病
鸡马立克氏病是由Ⅱ群疱疹病毒引起鸡的 一种肿瘤性疾病。主要特征是鸡的外周神 经、性腺、内脏、眼的虹膜、肌肉和皮肤 等部位发生淋巴细胞浸润和形成肿瘤病灶。 本病多发于2月龄以上的鸡。
（1）从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，将其放 入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止了分裂，此细胞称 之为供体细胞；
（2）给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素，促使它排卵， 取出未受精的卵细胞，并立即将其细胞核除去，留下一个无 核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞；
高中生物竞赛：第十三章 细胞增殖调控与癌细胞课件
细胞增殖调控机制的核心——一组蛋白激酶
Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
• 每一种不同的细胞周期蛋白Cdk复合物都是一种分子开关，可以触发特定的细胞周期事件。 • 源于对酵母、非洲爪蟾、和人类细胞的多层次研究汇总
Evans, T.; Rosenthal, E.T.; Youngblom, J.; Distel, D.; Hunt, T. Cell 33: 389-396.
1983.
细胞周期蛋白的发现与早期胚胎细胞周期中MPF的活性水平
小结：MPF的发现
• HeLa细胞融合实验：有丝分裂促进因子 • 非洲爪蟾卵细胞提取物注射实验：MPF概念提出 • 酵母温度敏感突变株：cdc基因，p34cdc2，Cdc28 • 海胆卵细胞实验：Cyclin的发现 • MPF生化成分：Cdc2 （催化亚基）和 Cyclin（调节亚基）
• Kip (Kinase inhibition protein)：P21cip1 (cyclin inhibition protein 1）P27kip1、P57kip2，抑 制大多数CDK的激酶活性。P21cip1还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA（proliferating cell nuclear antigen）结合，直接抑制DNA的合成
图13-4 部分周期蛋白分子结构特征
图中显示的，除Cln3 外，均为人类的周期蛋白分子。 所有这些分子均含有一个周期蛋白框。M 期周期蛋白 （A2、B1）分子的N 端含有一个破坏框。G1 期周期
蛋白的C 端含有一个PEST 序列
不同周期蛋白在细胞周期中积累及其与CDK 活性的关系
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• 1960s Leland Hartwell,1970s Paul Nurse 分别以芽殖 酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株， 发现许多与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene, cdc基因)。
– 裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突变型在限制温度下无 法分裂；
2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、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。
Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse
CDK的活性调节及多样性
• Cdc2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-dependent kinase， CDK)。
• CDK1（哺乳动物中的一种）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。
1970年，Johnson and Rao将同化的不同细胞周期的细胞诱导融合 早熟染色体凝集（染色体超前凝集）(Premature chromosome condensation,PCC)——超前凝集染色体
卵细胞细 胞质蛋白依赖性蛋白激酶) (1) MPF的构成
•含有周期蛋白框：介导与不同CDK结合 •含有破坏框：将泛素（遍在蛋白）连接到破坏框上
cell cycle regulation
4、细胞周期运转调控
（1）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用
• M期CDK1（p34cdc2）的激活起始于分裂期cyclinB的积 累。
细胞周期中的主要的检验点
G1/S检验点 ：启动DNA的复制 S期检验点：检验DNA复制是否完毕 G2/M检验点：能否开始分裂 中-后期检验点：纺锤体组装的检验
1、MPF的发现及其作用
成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF）, 又称有丝分裂因子 (Mitosis-promoting factor), 早期称为M期促 进因子(M-phase promoting factor, MPF)，是 指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子
第十四章 细胞增殖调控与癌细胞
G1期检验点：酵母——Start；动物细胞——Restriction Point
检验点（checkpoint）
在细胞周期中，决定细胞周期能否继续向前 运转的某一特定时期，称为检验点。
细胞周期检验点是细胞周期调控的一 种机制, 主要是确保周期每一时相事件 的有序、全部完成并与外界环境因素 相联系
– – ②Cip/Kip (cyclin inhibition protein1) (Kinase inhibition protein) ：P21cip1/WAF1 , P27kip1、P57kip2， 抑制大多数CDK的激酶活性。P21cip1/WAF1对G1期 CDK起抑制作用，还能与DNA 聚合酶δ 的辅助因子 PCNA （ proliferating cell nuclear或antigen）结合， 直接抑制DNA的合成。
• 作用：激活CDK，引导CDK作用于不同底物。 • 已知30余种，在脊椎动物中为A1-2、B1-3 、C、
D1-3、E1-2、F、G、H等。 • 酵母：Cln1,Cln2,Cln3,Clb1~Clb6 • 分为4类：G1型、G1/S型、S型、M型。 • G1期: C, D, E; M期: A, B
Cdk活性可因抑制性磷酸化而 受到抑制，并被抑制蛋白抑制
P27—Cdk抑制蛋白(CKIs)
• cyclin-CDK激酶复合物具有多样性
细胞周期控系统简图
Cdk与不同的周期蛋白 结合，引发不同的细胞 周期事件. Cdk活性因周期蛋白降 解而终止.
3、细胞周期蛋白(cyclin)的作用
(1)结构特点
1988年， Maller实验室的Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。 由两个不同的亚基组成的异质二聚体: p32和p45(非洲 爪蟾)，使蛋白质底物磷酸化。
1983年 Tim Hunt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(cyclin A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。
MPF：cyclin-Cdk
周期蛋白称为调节亚 基
催化亚基从ATP上转 移磷酸到丝氨酸和苏 氨酸残基上
●催化亚基
是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 其活性有赖于周期蛋白，故该蛋白称为周期蛋白
依赖性激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks); ●调节亚基：周期蛋白(cyclin)
– cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶，促进细胞 周期的进行。
MPF=p34cdc2(p34cdc28)+ p56cdc13 (cyclinB)
– weel和cdc25分别表现为抑制和促进CDC2的活性。 – wee1突变型则提早分裂，cdc25突变型细胞体积增大
而不分裂；
Cdc 25 & Wee1 mutant
•在动物中已知7种CDK。均含有一段相似的 CDK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, 且其活性被周期蛋白调控。
•细胞内存在多种因子参与CDK激酶活性的调 节。 •含有影响CDK激酶活性的位点，如CKI(CDKI) 的结合位点——其活性受CKI调节
(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期调控
• CDK inhibitor, CDKI对细胞周期起负调控作用，分为：
– – ①Ink4(Inhibitor of cdk 4): P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。 P16ink4a特异性抑制cdk4·cyclin D1, cdk6·cyclin D1。