细胞周期及其调控ppt课件

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(A) SCF介导CKI(cdk抑制蛋白) 的降解； (B) APC介导M-cyclin的降解。
细胞周期运转到分裂中期后，M 期周期蛋白A和B迅速降解， Cdk1激酶活性丧失，细胞周期 便从M期中期向后期转化。 S期周期蛋白D和E降解后，推 动细胞进入G2期。
泛素是蛋白质降解标签。 泛素化蛋白降解机制是细 胞内短寿命蛋白和一些异 常蛋白降解的普遍途径， 是非溶酶体的蛋白质分解 系统。
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三、细胞周期的负调控
细胞至少可通过两种不同机制阻遏细胞周期的运转：
◆Cdk抑制因子(CKI)：主要通过与Cdk结合来抑制 cyclin-Cdk复合物的装配或其活性，而将细胞阻 止在不同的检验点。 根据CKI的分子质量，分别被 命名为p15、p16、p21、p27、p53等。这些蛋白 质具有一定的同源性。 （p199，200）
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cyclin-Cdk组合的多样性与活性的周期性变化
HeLa细胞中cyclin的周期性表达
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M期引擎分子：cyclin B-Cdk1 (成熟或有丝分裂促进因子，MPF)
（p201）
cyclin B
S期已开始合成 G2期达峰值 M期后期被降解
分裂期(M)
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●细胞的增殖特性 (p189)
1）连续增殖细胞（周期性细胞）：能够增殖，不 断进入周期完成分裂。 2）暂不增殖细胞（休眠细胞，G0细胞）：长期停 留在G1晚期(G0期)而不越过限制点，未丧失分裂 能力，在适当条件下可恢复到增殖状态。 3）永不增殖细胞（终末分化细胞）：始终停留在 G1期 ，失去增殖能力直到衰老死亡。

G1/S交界处。移去TDR，洗涤细胞并加入新鲜 培养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于TS 时，所有细胞均脱离S期，再次加入过量TDR， 细胞继续运转至G1/S交界处，被过量TDR抑制而
停止。
关键：控制时间
第1次阻断时间相当于G2、M和G1期时间的总和或稍长，释放 时间不短于S期时间，而小于G2+M+G1期时间，这样才能使所有位 于G1／S期的细胞通过S期，而又不使沿周期前进最快的细胞进 入下一个S期。第2次阻断时间同第1次，再释放。 HeLa细胞周期时间为21 h，其中G1期为10 h，S期为7 h，G2期 为3 h，M期为1 h
渐衰减，误差较大。
测定原理： ① 待测细胞经3H-TdR标记后，所有S期细胞均被标记。 ② S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间内PLM=0。 ③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段的细胞，已渡过G2期，
所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。
④ S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的时候说明原先才进入M 期的细胞，已完成M，进入G1期。所以从开始出现PLM到PLM达到最 高点（≈100%）的时间间隔就是TM。
(mitosis)和减数分裂(meiosis)三种类型。
无丝分裂又称为直接分裂，由R. Remark（1841）首次发现于鸡胚血
细胞。表现为细胞核伸长，从中部缢缩，然后细胞质分裂，其间不 涉及纺锤体形成及染色体变化，故称为无丝分裂。无丝分裂不仅发 现于原核生物，同时也发现于高等动植物，如植物的胚乳细胞、动 物的胎膜，间充组织及肌肉细胞等等。
第一节 细胞周期的概念
分裂间期
分裂期
一、什么是细胞周期 细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历 的过程，所需的时间叫细胞周期时间。

●前期(prophase) ●前中期(prometaphase) ●中期(metaphase) ●后期(anaphase) ●末期(telophase) ●胞质分裂(cytokinesis)
胞质分裂(cytokinesis)
●胞质分裂开始于细胞分裂后期,完成于细 胞分裂末期.胞质分裂开始时,在赤道板周 围细胞表面下陷,形成环形缢缩,称为分裂 沟(furrow).逐步加深,直到两个子代细胞 完全分开.
前中期(prometaphase)
◆核膜破裂成小的膜泡，这一过程是由核纤层蛋白中 特异的Ser残基磷酸化导致核纤层解体 ◆纺锤体微管与染色体的动粒结合，捕捉住染色体
每个已复制的染色体有两个动粒，朝相反方向，保 证与两极的微管结合；纺锤体微管捕捉住染色体后， 形成三种类型的微管 ◆不断运动的染色体开始移向赤道板。细胞周期也由前中期 逐渐向中期运转。
◆细胞周期检验点及其作用
G1期检验点：酵母——Start；动物细胞——Restriction Point
MPF (Maturation-promoting factor，
Mitosis-promoting factor)
●MPF的发现及其生化实质
●Mitotic Cyclin-Cdk复合物的活化与功能
细胞周期中不同时相及其主要事件
◆ G1期 ◆S期 ◆ G2期 ◆M期
G1期
·与DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所 需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂类 等，同时染色质去凝集。
G2期
· DNA复制完成，在G2期合成一定数量的 蛋白质和RNA分子
M期
·M期即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主 要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和 减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其 他物质分配给子细胞。

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细胞周期与调控
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§1 细胞周期与细胞分裂
• 细胞周期(cell cycle)概述 • 有丝分裂(mitosis) • 胞质分裂(cytokinesis) • 减数分裂(meiosis)
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1.1 细胞周期概述
• 细胞周期 • 细胞周期中各个不同时相及主要事件 • 细胞周期长短测定 • 细胞周期同步化
TC=TG1+TS+TG2+胞周期与调控
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• 事实上由于一个细胞群体中TC和各时相不尽相同， 第一个峰常达不到100%，以后的峰会发生衰减， PLM不一定会下降到零，所以实际测量时，常以 （TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM。
2. S 期：
DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构。
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Experimental demonstration of the coordinated Synthesis of DNA and histones.
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3. G2期：
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• 测定原理
待测细胞经3H-TDR标记后，所有S期细胞均被标记。 S期细胞经G2期才进入M期，所以起初PLM=0。 开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段 的细胞，已渡过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的 时间间隔为TG2。
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DNA复制完成，在G2期合成一定数量的蛋白质和 RNA分子。