Biology 版 (精华区)

发信人: ccdlyl (你看...有外星人), 信区: Biology
标  题: (6)
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Jun 13 13:13:41 2003)

第六章   细胞周期及其调节 

细胞增殖(cell proliferation)与细胞生长分裂周期．
    
第一节  细胞周期

一、细胞周期(cell cycle)：指亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂结束所经历的过程，这
个过程所需的时间称为细胞周期时间。
    细胞周期由G1、S、G2和M期组成(G1、S和G2期又合称为分裂间期)。
    G1(Gap1)期：DNA合成前期(复制前期)，从上次有丝分裂完成到DNA复制之前的阶段;

    S期：DNA复制期;
    G2期：合成后期，从DNA复制完成至有丝分裂开始;
    M期：有丝分裂(Mitosis)期，包括核分裂和胞质分裂．
    M期结束后形成两个新的子细胞。
注：①不同细胞的细胞周期时间不同，一般S+G2+M期较恒定，而G1期变化较大，因而它决
定了细胞周期时间的长短；
  ②G1期细胞有三种可能的趋向：1)进入S期(即进入细胞周期)．2)处于静止期即Co期(在
一定条件下可重新进入增殖周期)，3)分化、衰老、凋亡。
二、细胞周期中各时相的主要生化事件
    细胞周期中每期都有其特殊功能，其中S期的DNA复制和M期细胞核的有丝分裂是细胞周
期中2个最关键的过程：
  1、G1期：为DNA复制作准备，G1早期合成各种RNA、结构蛋白和酶等，细胞通过一个限制
点(restriction point，R点)后在G1后期合成DNA复制有关的蛋白和酶。
     在开始合成DNA之前有一个关卡(checkpoint)，检查染色体DNA是否有损伤，如有则先
要进行修复。
  2、S期：DNA(包栝端粒)的复制及组蛋白合成、核小体装配．S期后每一染色体复制成2个
染色单体•  
     S→G2期关卡：检查DNA复制是否完成
  3、G2期：为有丝分裂作准备．有RNA和非组蛋白合成。
  4、M期：染色体浓缩一仿锤体形成→染色体分离并移向细胞两端→染色体解聚，形成两
个新核→胞质分裂。


第二节   周期素依赖性蛋白激晦与细胞周期调节

周期素依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent kinases，CDKs) 通过使特异底物磷酸化调节细
胞周期进行，其活性依赖与周期素(cyclin)结合形成复合物。
一、周期素-周期素依赖性蛋白激酶
    周期素家族和周期素依赖蛋白激酶(CDK)家族．
    细胞周期的不同时相表达不同cyc-CDK，这些cyc-CDK复合物在各不同的细胞周期过渡
点起作用．
1、G1期cyc-CDK
    G1期表达的周期素为周期素C、D（D1、D2、D3)和E。
    D族周期素主要与CDK4(以及CDK2、CDK5、CDK6)结合成活性的蛋白激酶复合物，对细胞
通过R点(G0→G1过渡有重要作用。
    E族周期素与CDK2形成复合物。
    cycE-CDK2复合物调控G1→S过渡。
2、S期和M朔cyc-CDKs
    cycA-CDK2：驱动细胞通过S期．
    cycB-cdc2：驱动G2→M期过渡(cdc2或p34cdc2即CDKl)．
二、周期素依赖性蛋白激酶抑制物 
    (cyclin-dependent kinase inhibitor，CKIs)
    CKls通过与CDKs结合而抑制激酶活性，在细胞周期中起负调控作用．
    CKIs一般按其分子量命名．  ：
    CKls的分类：
 1、Kip／Cip家族：包括三种结构相关蛋白P21、P27、P57、特点是能结合并抑制大多数c
yc-CDK复合物；
    P21(其它名称WAFI／CIPl等)：可被P53诱导转录，P21抑制cycDl-CDK4和cycE-CDK2，
参与(由于DNA损伤诱导的)P53介导的细胞周期停止。
    P27参与血清去除、接触抑制和TGF-β等导致的细胞周期停止。
 2、 INK4蛋白家族，包括四种相关蛋P16、P15、P18、P19．
    特点：INK4是cycD-CDK4和cycD-CDK6的专一性抑制剂，并与CDK单体结合。
    P15可能参与TGF-β诱导的细胞周期停止于G1期，    ’
 三、细胞周期调节因子与肿瘤 
 1、cyclin和CDKs可能为原癌基因，其突变或过度表达可导致细胞转化。
 2、CKI可能是广谱的肿瘤抑制基因，其失活导致CDK活性失调。
p16(MTSl)在肿瘤中突变特点及其作用。


第三节  细胞周期的其它调节机制

生长因子、生长抑制因子、原癌基因(如，myc)和抑癌基因产物、蛋白质可逆磷酸化、蛋白
水解等对细胞周期也有重要调节作用。
一、pRB    ，    •
 抑癌蛋白，分子量106KD，其活性与磷峻化状态有关：
 G0及G1早期：pRB非磷酸化，与转录因子E2F-1结合(抑制转录)
GF等→cycD-CDK4及cycE-CDK2激活→pRb磷酸化(失活)→释放E2F→DNA合成基因表达。
二、p53
抑癌蛋白(转录因子)，
在细胞周期中的作用：参与细胞周期关卡-DNA损伤检查的关键蛋白(通过诱导P21转录使细
胞周期停止于G1期)。
三、细胞因子对细胞周期的作用．
1．生长因子在细胞通郧点中的作用
GF→GFR→Ras-MAPK→fos/jun等基因表达→cycD-CDK4等表达→pRB磷酸化→E2F释放→进入
细胞增殖周期。
2、生长抑制因子与细胞周期停止
TGF-β使细胞周期停止于G1期。
四、泛有素(Ubiquitin，Ub)介导的蛋白水解作用
周期素，周期素依赖性蛋白激酶抑制剂(如P27)以及其它细胞周期调节蛋白均可通过泛有素
介导的蛋白酶水解作用降解，这些按精确的时间顺序进行的蛋白水解反应在细胞周期的不
同阶段起着重要的调节作用。





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