第九章 细胞周期及其调控机制
细胞周期及其调控机制课件
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一、细胞周期概念
• 细胞周期:指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束 到下一次有丝分裂完成所经历的整个序贯过程, 它可分为4 个时相, 即G1 、S、G2 和M 期。
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细胞周期进程的实现有赖于各级调控因子对细 胞周期精确而严密的调控,这些调控因子的核心 是
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MPF活性、Cdc13、Cdc2 的表达水平
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CDK1的激活需要Thr14和Tyr15去磷酸化和Tyr161的磷酸化
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三、CDK的正性调控因子———Cyclin
Cyclin 作为蛋白激酶复合体的调节亚基,对CDKs起正性 调节作用。它们分别在细胞周期的不同时相中合成、积累, 并与相应的CDK结合,激活CDK的蛋白激酶活性,从而调 节细胞周期进程。
p27 可与cyclinE-CDK2、cyclinA-CDK2、cyclinD-CDK4 复合物结合 抑制其对底物的磷酸化作用,使细胞不能发生G1 —S 期的转换, 停滞于G1期。
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CDK、cyclin、CKI对细胞周期的调控
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性被抑制,细胞周期停滞于G1 期;cyclinD/CDK 4等激酶复合
体使Rb 磷酸化失活,失活的Rb 释放E2F 等转录因子,促使细胞进
入S 期。
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p16 特异性结合CDK4从而抑制cyclinD-CDK4 的活性,P16 蛋白可阻止 Rb 的磷酸化,从而调节细胞周期,阻滞G1 —S 期的转变。
各亚型cyclin D1-3,在不同细胞中的表达量不同,但具有 相同的功效。
细胞周期及其调控机制例题和知识点总结
![细胞周期及其调控机制例题和知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/b1fedc54591b6bd97f192279168884868762b823.png)
细胞周期及其调控机制例题和知识点总结一、细胞周期的概念细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,分为间期和分裂期两个阶段。
间期又包括 G1 期(Gap1,DNA 合成前期)、S 期(Synthesis,DNA 合成期)和 G2 期(Gap2,DNA 合成后期);分裂期则包括前期、中期、后期和末期。
二、细胞周期的各个阶段(一)间期1、 G1 期这是细胞生长和为 DNA 合成做准备的阶段。
细胞在此期间会合成各种蛋白质、RNA 等物质,体积逐渐增大。
2、 S 期DNA 合成在此期间进行,遗传物质精确复制,以确保细胞分裂后子细胞能获得完整的遗传信息。
3、 G2 期细胞继续生长,并合成一些为细胞分裂做准备的蛋白质。
(二)分裂期1、前期染色质逐渐浓缩形成染色体,核膜和核仁消失,纺锤体开始形成。
2、中期染色体排列在细胞中央的赤道板上,纺锤体的微管与染色体的着丝粒相连。
3、后期姐妹染色单体分离,分别向细胞的两极移动。
4、末期染色体解螺旋重新变成染色质,核膜和核仁重新出现,纺锤体消失,细胞分裂为两个子细胞。
三、细胞周期的调控机制细胞周期的进程受到一系列复杂的调控机制的精确控制,以确保细胞分裂的正常进行和遗传信息的准确传递。
(一)细胞周期蛋白(Cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)Cyclin 的浓度会随着细胞周期的进程而发生周期性的变化,它们与相应的 CDK 结合形成复合物,从而激活 CDK 的激酶活性,推动细胞周期的进程。
例如,Cyclin D 与 CDK4/6 结合在 G1 期发挥作用,促进细胞通过 G1 检查点进入 S 期;Cyclin E 与 CDK2 结合在 G1 晚期和 S期发挥作用,推动 DNA 合成的起始。
(二)检查点(Checkpoint)细胞周期中存在多个检查点,以监测细胞内和细胞外的信号,确保细胞周期的进程在适当的条件下进行。
1、 G1 检查点主要检测细胞的大小、营养状态、DNA 是否损伤等,如果条件不满足,细胞会停留在 G1 期,进行修复或进入静止期(G0 期)。
细胞周期及其调控机制的研究
![细胞周期及其调控机制的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/939ffd2311a6f524ccbff121dd36a32d7375c7e0.png)
细胞周期及其调控机制的研究细胞是构成生命体的最基本单位,而细胞周期则是细胞生命活动的根本过程。
细胞周期是细胞从一个时期走向下一个时期的过程,同时也是细胞生长和繁殖的重要过程。
对于细胞周期的研究,可以帮助我们更好地理解人类疾病的发生、繁殖以及治疗机制。
一、细胞周期的分类及特点细胞周期可以分为四个阶段:G1期、S期、G2期和M期。
其中,G1期为细胞生长期,S期为DNA合成期,G2期为细胞准备期,M期为有丝分裂期。
G1期的特点是细胞在此处获得生长所需要的营养物,为DNA合成做准备。
在这一阶段,细胞的活动主要集中于蛋白质合成和细胞器的制造和更新。
S期是DNA合成阶段,细胞会复制其所有的DNA,从而使细胞所拥有的DNA 量增加一倍。
在这一过程中,核内出现了相对浓缩、较长的染色体,称为姊妹染色单体,它们是由原来的单一染色单体增生而成。
G2期是在DNA复制之后进行前期处理的阶段,此时细胞会对复制得到的DNA进行检查和修复。
在此阶段,细胞将准备进入M期之前的最后一个阶段。
M期是细胞周期中最重要的阶段,它被分为两个子阶段:有丝分裂前期(Prophase)、有丝分裂中期(Metaphase)、有丝分裂后期(Anaphase)和细胞分裂期(Telophase)。
在这个过程中,细胞会将姊妹染色单体分开,分别进入两个新的细胞中,并在此后的细胞分裂阶段进行凝聚并形成新的细胞核。
二、细胞周期的调控机制细胞周期的调控机制非常复杂,包括活性化早期生长因子(EGF)、相关素与细胞周期蛋白等多种因素。
其中,一个非常重要的因子是细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),它参与了细胞周期的每个阶段,而且还有许多复合物和生物分子与CDK相互作用。
CDK主要是以磷酸化和去磷酸化的方式进行发挥作用的,其中,磷酸化是一种非常重要的调节机制,可以控制蛋白质活性和功能。
EGF、相关素在细胞表面特定受体中结合,然后就会将其信号传递给另一个非常重要的调控机制—— Cyclin D。
细胞周期的调控机制
![细胞周期的调控机制](https://img.taocdn.com/s3/m/176dcd5cb6360b4c2e3f5727a5e9856a5612268a.png)
细胞周期的调控机制细胞周期是一个非常复杂的过程,在生物体内起着至关重要的作用。
细胞周期的调控机制包括许多关键的分子和信号通路,它们相互协调,精确控制着细胞的生长、分裂和复制。
本文将深入探讨细胞周期调控的机制。
1. 介绍细胞周期细胞周期是指一个细胞从诞生到分裂再到两个子细胞诞生的整个过程。
它可被分为四个连续的阶段:G1阶段(细胞生长期)、S阶段(DNA复制期)、G2阶段(前期)和M阶段(有丝分裂期),各个阶段之间有特定的调控机制。
2. 细胞周期的调控蛋白细胞周期的调控主要依赖于一系列关键的蛋白分子,包括细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)和细胞周期蛋白(Cyclins)。
CDKs是一类酶,与Cyclins结合形成一个复合物,这个复合物调控了细胞周期不同阶段的进程。
不同类型的Cyclins在不同的细胞周期阶段发挥作用,它们与CDKs的活性变化直接相关。
3. 细胞周期的检查点细胞周期的调控还涉及到一系列的检查点,这些检查点起着监测和维持细胞周期正常进行的作用。
其中最为重要的是G1/S检查点、G2/M检查点和M检查点。
在检查点处,细胞会经历一系列的“暂停”和“释放”过程,以确保细胞完成必要的准备工作后再进入下一个阶段。
4. 细胞周期调控的信号通路细胞周期的调控还涉及到多个信号通路,包括细胞外信号通路和细胞内信号通路。
细胞外信号通路主要是通过细胞表面的受体来传递信号,如细胞因子受体。
细胞内信号通路主要是通过细胞内的信号传导分子来介导,如Wnt信号通路和Notch信号通路等。
这些信号通路能够刺激或抑制细胞周期蛋白和相关调控蛋白的表达和活性。
5. 细胞周期的异常与疾病细胞周期的调控失衡与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,细胞周期过快会导致肿瘤细胞的快速生长和扩散;细胞周期的停滞或异常则可能引发某些神经系统疾病和免疫系统疾病等。
因此,深入研究细胞周期的调控机制对于疾病的防治具有重要的意义。
6. 未来的研究方向细胞周期调控机制是一个极其复杂且仍有待研究的领域。
细胞周期及其调控机制
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细胞在生长因子的刺激下,G1期cyclin D表达,并与CDK4、 CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,磷酸化的Rb释放出转录因 子E2F,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因。
Cyclin的周期性变化
ATM蛋白参与G1/S、S期、G2/M 的关卡调控
P21cip1除能 抑制CDK的激酶 活性,使细胞G1 期阻滞不进入S 期,还能与DNA 聚合酶δ的辅助 因子PCNA (proliferatin
g cell nuclear antigen)结合, 直接抑制DNA的 合成 。
p53 基因活化引起靶基因p21 转录,使细胞阻滞在G1 期;p53 蛋 白水平增加,细胞停滞在G2 —M期 泛素(Ub)能通过共价键与cyclinB 形成耦合物而被蛋白酶水解,使 细胞由中期进入后期
Rb 基因是人类研究的第一个抑癌基因,去磷酸化Rb 与促进 细胞分裂的某些转录因子( E2F,CAB-1 蛋白等) 结合,转录因子 活性被抑制,细胞周期停滞于G1 期;cyclinD/CDK 4等激酶复 合体使Rb 磷酸化失活,失活的Rb 释放E2F 等转录因子,促使细胞 进入S 期。
p16 特异性结合CDK4从而抑制cyclinD-CDK4 的活性,P16 蛋白可阻止 Rb 的磷酸化,从而调节细胞周期,阻滞G1 —S 期的转变。
四、CDK的负性调控因子—CKI
CKI :通过与Cyclin 对CDK的竞争性结合,拮 抗Cyclin 的作用,从而调节细胞周期的进程。
CKI单独与CDK结合或与CDK-cyclin复合物结合以调节CDK活性
五、细胞周期的关卡调控
细胞关卡:检测早期细胞周期事件的顺利完成和 细胞的完整性,并在细胞周期进展过程中对DNA 损伤或其它事件产生延迟反应的细胞监控系统称 为细胞关卡,由感受异常事件的感受器、信号传 导通路和效应器构成,主要包括 G1/S关卡 S期关卡 G2/M关卡 中-后期关卡(纺锤体组装检验点):
细胞周期的调控机制
![细胞周期的调控机制](https://img.taocdn.com/s3/m/e3ad85d4162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94f8.png)
细胞周期的调控机制细胞周期是指细胞从一个完整的生命周期开始到下一个生命周期的结束。
细胞周期的调控机制是复杂且精细的,确保了细胞在不同生长和分裂阶段的准确控制。
这一机制主要包括周期性的DNA复制、有丝分裂和细胞周期检查点等分子和细胞过程。
本文将深入探讨细胞周期调控的几个关键方面。
一、细胞周期的阶段细胞周期主要分为四个阶段,包括G1期(生长期1)、S期(DNA合成期)、G2期(生长期2)和M期(有丝分裂期)。
在G1期,细胞进行生长,准备进入DNA复制阶段。
在S期,细胞进行DNA复制,以准备有丝分裂时的染色体复制。
在G2期,细胞继续增长并准备进入有丝分裂。
最后,细胞进入M期,在这一阶段,细胞发生有丝分裂,分为前期、中期、后期和末期。
二、细胞周期调控蛋白激酶细胞周期的调控主要通过细胞周期蛋白激酶(Cyclin-dependent kinases,CDKs)和细胞周期蛋白(Cyclins)来实现。
CDKs是一类依赖于细胞周期蛋白的激酶,它们能够磷酸化细胞内特定的底物,从而调控细胞周期各个阶段的转变。
Cyclins则是CDKs的活化子,通过与特定的CDKs结合,激活CDKs的激酶活性。
三、细胞周期检查点细胞周期检查点是细胞周期中的几个关键时刻,在这些时刻,细胞会停止进展细胞周期,以检查是否存在DNA损伤或其他异常情况。
检查点的存在保证了细胞在异常情况下停止细胞周期进程,以避免异常细胞的分裂和扩散。
常见的细胞周期检查点包括G1/S检查点、G2/M检查点和M检查点。
四、细胞周期调控的重要分子除了CDKs和Cyclins,细胞周期调控还涉及到其他一系列重要的分子,如Rb蛋白、p53蛋白和Cdc25磷酸酶等。
Rb蛋白是一种抑制性蛋白,当细胞处于G1期时,Rb蛋白会与转录因子E2F结合,抑制E2F的转录活性。
在细胞准备进入S期时,Rb蛋白会被磷酸化,解离E2F,从而促进细胞周期的进行。
p53蛋白是一种抑癌基因,它能够调控细胞周期的G1/S检查点和G2/M检查点。
细胞周期及其调控的分子机制分析
![细胞周期及其调控的分子机制分析](https://img.taocdn.com/s3/m/e26704d380c758f5f61fb7360b4c2e3f572725ba.png)
细胞周期及其调控的分子机制分析细胞生长与分裂是细胞生长与生殖的重要过程,而细胞周期是细胞生长与分裂的核心。
细胞周期包括四个重要阶段: G1、S、G2、M。
在G1期,细胞从M期分裂后逐渐复制其基因组,从而进入S期。
在S期中,细胞开始合成新的DNA,这些新的DNA分子被复制,从而在有足够的染色体来进行细胞分裂之前,细胞具有两倍的染色体数目。
在G2期中,细胞备份其基因组并准备细胞分裂。
最后,在M期中,细胞核分裂成两个同等的、与母细胞相同的子细胞。
在细胞周期中,复制DNA和细胞分裂是两个重要的过程。
这些过程的分子机制涉及到许多因素。
在细胞周期开始时,CDK/ Cyclin复合物在G1期开始累积,以启动S期的DNA复制。
在G2期和M期,CDK/ Cyclin复合物调控促进细胞分裂所需的分子机制。
CDK复合物包含CDK和Cyclin蛋白,而其中的Cyclin蛋白在不同的细胞周期阶段有不同的表达和降解模式。
这种变化是由泛素化酶将Cyclin 蛋白降解所致,而CDK在不含Cyclin时是无法发挥作用的。
除了CDK/Cyclin复合物的调控,还有其他的机制来细调细胞周期。
如细胞周期抑制因子(CKI)可以抑制CDK活性,从而控制G1/S细胞周期的开始和S期的结束。
在S期和G2期,Chk1和Chk2各司其职地监控DNA损伤。
这些蛋白可以激活大量的CDK抑制器,从而慢下细胞周期,以便DNA修复。
一旦DNA损伤得到修复,细胞周期就继续。
这个机制使得DNA修复成为细胞周期中的重要事件。
总的来说,细胞周期及其调控的分子机制是一个复杂的过程。
了解细胞周期调控的分子机制对于癌症、迟滞、无性生殖、免疫应答等一系列疾病的治疗有很大的帮助。
细胞周期调节的研究不仅有助于发现治疗癌症的新途径,还可以促进对生殖和免疫反应的理解,积累经验以用于循环性疾病等方面的治疗方法的发展。
细胞周期以及细胞周期的调控机制
![细胞周期以及细胞周期的调控机制](https://img.taocdn.com/s3/m/27e39ed26394dd88d0d233d4b14e852458fb3938.png)
细胞周期以及细胞周期的调控机制介绍细胞是生命体的基本单位,具有自我复制并遗传信息的能力。
在细胞的生命周期中,细胞不断进行着分裂、生长和差异化等过程,由此控制着生命的多样性和复杂性。
细胞周期是指从细胞分裂开始到细胞分裂结束的所有过程。
细胞周期包括四个阶段:G1期、S期、G2期和M期。
细胞周期的调控是维持细胞功能和遗传稳定性的重要机制。
在细胞周期中,细胞通过内外信号的调节实现了对细胞周期的精密调控。
细胞周期的四个阶段1. G1期细胞分裂后,进入G1期(G from Gap),该阶段通常是细胞周期最长的阶段,它是进行生长和修复DNA损伤的时间。
在这个阶段,细胞的各种生理代谢活动是最为活跃的,包括蛋白质合成、细胞膜的合成和能量储存。
在G1期还会发生DNA损伤的检测和修复,及各种信号分子的表达释放等活动。
2. S期S期表示的是DNA复制期,即细胞的DNA会经过DNA聚合酶的合成,将DNA一份复制为两份,以便在细胞分裂前分配给下一代细胞。
在S期中,染色体的DNA缩短成为可见的双丝染色体(chromatids)。
3. G2期G2期代表的是细胞生长和准备分裂的时间。
G2期是指从DNA合成结束到细胞核分裂的准备阶段,该阶段细胞会检测复制是否正常,一些不正常的细胞会自我破坏。
细胞在这个阶段等待一些调控蛋白质的信号,如核酸酶A(CDK1),以准备进入M期。
4. M期M期或称为有丝分裂期,分为前、中、后三个阶段,即早期(prophase)、中期(metaphase)和晚期(anaphase,telophase),在这个过程中,染色体在准备分裂并完成分裂过程。
在M期中,亦即有丝分裂阶段中,包括纺锤体的形成、染色体的对分以及分裂成两个子细胞。
细胞周期的调控细胞周期的调控涉及多个蛋白质、信号分子和环境因素。
这些因素的作用包括:调节细胞周期中的四个阶段之间的转换;在细胞周期中执行丝分裂机构的形成与分离;控制细胞是否开始分裂或停止分裂,等等。
细胞周期中各阶段的控制机制
![细胞周期中各阶段的控制机制](https://img.taocdn.com/s3/m/18bc473000f69e3143323968011ca300a6c3f6ac.png)
细胞周期中各阶段的控制机制细胞是生命的基本单位,从单细胞到多细胞生物的发生演化中,细胞的数目不断增长,细胞增殖的过程中,要经历一系列的生物化学反应和复杂的调控机制,这个过程被称为细胞周期。
细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期,每个阶段具有不同的生物学特性和分子事件。
在这个过程中,细胞应该能够精确地控制时间、速率和次序,从而维持正常的生长和分裂。
细胞周期中各阶段的控制机制是一项复杂而精细的调控过程,本文将对其进行介绍。
一、G1期的控制细胞周期的G1期是从细胞分裂结束到复制DNA的S期之前的一个生长阶段。
G1期是整个细胞周期的限制点,也是调控细胞周期的关键,因为在G1期,细胞将决定是否进入DNA复制的S期。
G1期的进程由许多因素调节,其中细胞表达的周期素(cyclin)被认为是G1期的最重要的调节蛋白。
周期素是一类高度富含蛋氨酸和酪氨酸的蛋白质,控制细胞周期的进展。
它们能够结合和活化特定的激酶,组成一个复杂的调控网络。
在G1期结束时,由于周期素的增加,细胞进入S期,开始进行DNA复制。
而如果缺少周期素,细胞将呆在G1期,等待复制DNA的信号。
此外,细胞在G1期内也会受到很多来自细胞外和细胞内部的信号的调控,包括细胞因子的识别和响应、细胞外基质的作用、DNA损伤的修复以及细胞生长的速率等。
二、S期和G2期的控制S期是DNA的复制和准备分裂的阶段,细胞的DNA会通过DNA聚合酶进行复制。
S期的控制主要涉及DNA聚合酶的活性和复制过程的精确性。
这些过程由多种调节蛋白参与,其中包括复制起始因子(replication initiator),负责形成复制泡泡和开始DNA复制;叶状翅膀蛋白(PCNA),促进DNA聚合酶的锚定和删除DNA复制的错误;P21和P16,它们是细胞周期控制中的特定蛋白,能够启动细胞凋亡。
S期的持续时间取决于DNA的大小和复杂性,通常为5-10小时。
输入S期的细胞进入G2期,这是分裂准备和细胞生长的阶段。
细胞周期的调控
![细胞周期的调控](https://img.taocdn.com/s3/m/5df1d7447dd184254b35eefdc8d376eeafaa1761.png)
细胞周期的调控细胞是生物体的基本单位,每个细胞都会经历一个被称为细胞周期的生命周期。
细胞周期包括两个主要阶段:有丝分裂期和间期。
细胞周期的调控是确保细胞能够准确复制和分裂的重要机制。
下面将介绍细胞周期的调控机制及其重要性。
一、细胞周期的调控机制1. G1期:在细胞周期中,G1期是细胞生长和功能发挥的时期。
在这一阶段,细胞会合成RNA和蛋白质,准备进行DNA合成。
2. S期:S期是DNA合成的阶段,细胞在这一阶段会复制其染色体上的DNA,保证每个女儿细胞都能够拥有完整的遗传物质。
3. G2期:G2期是细胞在DNA复制完成后继续发育和增长的时期。
在这一阶段,细胞会合成细胞器和蛋白质,为细胞分裂做准备。
4. M期:M期是有丝分裂过程的关键阶段,包括纺织期、中期、后期和末期。
在这一阶段,细胞会分裂成两个新的细胞,确保遗传物质得以准确传递。
二、细胞周期调控的重要性1. 维持遗传稳定性:细胞周期的调控可以确保DNA的准确复制和传递,避免染色体异常和基因突变,维持遗传物质的稳定性。
2. 控制细胞增殖:细胞周期的调控可以控制细胞的增殖速度,保持组织和器官的正常生长和发育,维持机体的稳定状态。
3. 防止疾病发生:细胞周期的异常调控可能导致细胞不受控制的分裂,增加癌症等疾病的发生风险。
通过调控细胞周期,可以预防疾病的发生。
综上所述,细胞周期的调控是维持生物体稳定状态的重要机制,通过严格控制细胞的生长、复制和分裂过程,确保每个细胞都能够按照正常步骤进行周期性的活动。
只有细胞周期得到正确的调控,机体才能保持正常的生理功能和结构。
我们应该继续深入探究细胞周期调控的机制,为未来的生物医学研究提供更多有益信息。
细胞周期及其调控机制
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CDK的负性调控因子—细胞周期蛋白依赖 性蛋白激酶抑制剂(CKI)
A
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二、 CDKs 与细胞周期调控
MPF (M-phase promoting factor , M 期促发因子):是M期细胞中的一些可诱 导间期细胞提前进入分裂期的因子,它遍 存于所有真核生物的M 期细胞中。 MPF 的组成部分是:
各亚型cyclin D1-3,在不同细胞中的表达量不同,但具有 相同的功效。
A
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细胞在生长因子的刺激下,G1期cyclin D表达,并与CDK4、 CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,磷酸化的Rb释放出转录因 子E2F,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因。
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Cyclin的周期性变化
A
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ATM蛋白参与G1/S、S期、G2/M 的关卡调控
A
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P21cip1除能 抑制CDK的激酶 活性,使细胞G1 期阻滞不进入S 期,还能与DNA 聚合酶δ的辅助 因子PCNA (proliferatin
g cell nuclear antigen)结合, 直接抑制DNA的 合成 。
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p53 基因活化引起靶基因p21 转录,使细胞阻滞在G1 期;p53 蛋
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四、CDK的负性调控因子—CKI
CKI :通过与Cyclin 对CDK的竞争性结合,拮 抗Cyclin 的作用,从而调节细胞周期的进程。
CKI单独与CDK结合或与CDK-cyclin复合物结合以调节CDK活性
A
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五、细胞周期的关卡调控
细胞关卡:检测早期细胞周期事件的顺利完成和 细胞的完整性,并在细胞周期进展过程中对DNA 损伤或其它事件产生延迟反应的细胞监控系统称 为细胞关卡,由感受异常事件的感受器、信号传 导通路和效应器构成,主要包括 G1/S关卡 S期关卡 G2/M关卡 中-后期关卡(纺锤体组装检验点):
细胞周期的调控机制
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细胞周期的调控机制细胞是构成生物体的基本单位,细胞周期是指细胞从一个时期(细胞分裂前期)到下一个时期(细胞分裂后期)的整个过程。
细胞周期的调控机制涉及到细胞生长、分裂和再生等重要生物学过程,对于维持生物体正常发育和细胞功能保持至关重要。
细胞周期的调控主要包括两个阶段,即有丝分裂和无丝分裂。
在有丝分裂中,细胞经历分裂前期、分裂期和分裂后期三个阶段;而在无丝分裂中,细胞直接进行分裂。
细胞周期调控主要通过一系列的分子、细胞信号通路以及内外环境的调控来实现。
首先,细胞周期的调控是通过细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)和周期蛋白(Cyclin)的调控实现的。
CDK是一类酶,其活性依赖于与之结合的Cyclin。
在不同阶段,不同类型的Cyclin与CDK结合形成复合物,进而激活或抑制特定的底物,从而驱动细胞周期的进行。
其次,细胞周期的调控还受到细胞内的一些信号通路的调节。
例如,细胞周期的进程可以受到细胞外环境的生长因子和细胞因子的刺激。
这些外界因子能够通过细胞膜上的受体激活下游信号通路,进而影响细胞周期的进行。
此外,细胞周期的调控也与细胞内外环境的营养供应、能量状态以及DNA损伤有关。
例如,当细胞内的营养供应不足时,细胞周期可能会暂停,以维持细胞的生存状态。
而当细胞遭受到严重的DNA损伤时,细胞可以通过诱导细胞周期的停滞或细胞凋亡来防止DNA损伤的遗传。
此外,细胞周期的调控还与一些重要的细胞周期抑制因子和分子通道有关。
细胞周期抑制因子包括细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂(CDKI)和抑癌基因P53。
这些抑制因子能够抑制CDK的活性,从而阻止细胞周期的进行或诱导细胞凋亡。
细胞周期的调控机制对于生物体的正常发育和细胞功能的维持至关重要。
一旦细胞周期的调控发生异常,可能导致细胞的过度增殖或失控性分裂,进而引发肿瘤或其他疾病的发生。
因此,对细胞周期调控机制的深入研究对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
总结起来,细胞周期的调控机制是一个复杂而精细的过程,涉及到多个分子、细胞信号通路以及内外环境的调控。
细胞周期及其调控(共87张PPT)
![细胞周期及其调控(共87张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/b1da1b1466ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbf6.png)
③粗线期(pachytone stage)
a、染色体进一步螺旋化,变粗变短。
b、非姐妹染色单体之间发生DNA片段的交换和重组
④双线期(dipleotene stage)
a、染色体进一步螺旋化而缩短
b、同源染色体之间的联会复合体解体, 同源染色体开始分离
交叉——同源染色体的非姐妹染色单体相互排斥趋向分
细胞周期最重要的事件有二个: • DNA在S期精确复制(染色体精确复制); • 遗传物质平均分配到两个子细胞(在M期,
染色体平均分配到两个子细胞)。 • 但是,每个时相都有一些特定的重要事件
发生。
一、间期(interphase )
1. G1期
⑴细胞体积增大,有RNA、核糖体及多种蛋白质合成( 结构蛋白、酶),特别是DNA聚合酶含量开始增加。
Microtubules and Motors in the spindle
(五)末期
• 从子染色体到达两极,至形成两个新细胞为 止的时期。
• 涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。
子核的形成
• 末期子核的形成,大体经历了与前期相反的过程,即染色 体解聚缩,核仁出现和核膜重新形成。核纤肽B去磷酸化, 介导核膜重新装配。
有n个二分体(人有23个二分体)
2.减数分裂Ⅱ
⑴间期Ⅱ:很短,不进行DNA复制,此时每条染色 体上由两条染色单体构成。
⑵前期Ⅱ
核膜核仁消失,每个细胞只有n个染色体(一个染色体由 两个染色单体成)。
⑶中期Ⅱ
各染色体排列在细胞中央的赤道板上, 形成纺锤体。
⑷后期Ⅱ
姐妹染色单体分开,并分别移向两极,形成两条染色体。
• 为了便于描述人为的划分为四个时期: 前期(prophase); 中期(metaphase); 后期(anaphase);
细胞周期的调节和调控机制
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细胞周期的调节和调控机制细胞是生命的基本单位,在生理和发育过程中都需要不断进行分裂和增殖,这就需要细胞周期的调节和调控。
细胞周期是指细胞从一次分裂开始到下一次分裂结束的整个过程,包括两个主要阶段:有丝分裂期和间期。
有丝分裂期又可分为前期、中期、后期和末期四个亚期,间期则包括G1、S和G2三个阶段。
细胞周期的调节和调控机制是一个极其复杂的过程,涉及到许多生物体的基本功能和生理过程。
其主要包括细胞周期蛋白激酶(Cyclin-dependent kinase, CDK) 和CDK抑制剂(CDK inhibitors, CKIs)等关键分子的调节和表达、信号转导通路的调控、染色体复制和修复的控制以及外界因素对细胞周期的影响等多个方面。
CDK与CKI的调节和表达细胞周期蛋白激酶(Cyclin-dependent kinase, CDK)是控制整个细胞周期过程中最重要的一类关键酶,其在细胞周期中谨慎地激活和失活是动力学调节的核心。
CDK的活性需要与一种紧密结合的蛋白质,即周期素(Cyclin)相结合,两者组成CDK/Cyclin复合物,以此进行活化和失活。
CDK的活性和稳定性是由与周期素形成复合物的日期来控制的,周期素的稳定性则是由天然的降解机制、泛素化和蛋白酶体降解来控制的。
CDK的活性和与周期素的相结合被多种信号途径所调节,以确保它们在细胞周期中的精确控制。
其中包括细胞质染色质单元启动子(CDML)和紫杉醇与环磷酰胺等促进结构损伤的药物的作用等。
CDK抑制剂(CDK inhibitors, CKIs)是控制细胞周期的另一类关键分子,它们可以与CDK/Cyclin复合物相互作用,从而抑制CDK 活性和细胞周期的进程。
CKIs主要分为两类:CDK抑制素Cip/Kip和泛素化的CDK抑制器(Ubiquitin-mediated CDK inhibitors, UCKIs),它们都能抑制CDK1/2的活性并且有效地控制细胞周期。
细胞周期的调控机制
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细胞周期的调控机制细胞周期是指一个细胞从孳生到再次孳生的整个时间过程,可分为四个不同的阶段:G1期、S期、G2期和M期。
其中,G1期是一个细胞从上一次分裂到DNA复制过程细胞周期开始的第一阶段,S期是DNA复制阶段,G2期是细胞在DNA复制后进入准备M期的阶段,M期是细胞分裂期。
细胞周期调控机制能够很好地保证细胞周期的有序进行,确保细胞正常生长和发育。
细胞周期调控机制可以分为内源性和外源性调控。
一、内源性调控内源性调控主要是由细胞自身调节实现的,是细胞周期调控的核心。
其中,形态体调节过程是细胞周期的重要调节机制。
形态体是一个由多个蛋白复合物所组成的分子复合物,主要是通过与细胞周期的不同阶段相互作用来调节细胞周期。
在细胞周期初期,形态体的部分复合物通过特定的酶的活化来决定G1期和S期的开始。
而在细胞周期的晚期,形态体复合物通过磷酸酶的去活化来决定M期的开始。
此外,形态体对细胞周期的各个阶段具有负调控作用,也有调控细胞周期的周期长度的作用。
细胞周期的调节中,形态体还可以与其他蛋白质相互作用,调节G1期进入S期的决定阶段。
研究表明,某些蛋白质可以使形态体复合物的成员得到调节,从而改变形态体的功能,进而影响细胞周期。
例如,Ubiquitin连接酶(E3),可以将特定的蛋白标记为细胞周期不受欢迎的蛋白,使其被降解,从而阻碍细胞周期的正常进行。
二、外源性调控外源性调控是指外部对细胞周期的调节,包括细胞因子,细胞外基质、内环境和感知细胞的生长环境。
细胞因子是指由细胞合成的信号分子。
它可以通过与细胞膜上的受体结合来控制细胞周期的进程。
细胞因子中的蛋白质可以通过向细胞膜上的受体发出信号,将这些信号传递到细胞内部,进而影响形态体及其他的调控因素,改变细胞周期的进程。
例如,受体酪氨酸激酶可以被激活,通过链状反应激活MAPK来调节G1和S期的进展。
细胞外基质是细胞和其周围环境之间相互作用的重要组成部分。
它能够通过调节细胞表面的离子通道和受体结合进程,影响细胞周期的进程。
细胞周期及其调控机制
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细胞周期及其调控机制细胞是构成生物体的基本单位,而细胞周期则是维持生命的重要过程之一。
细胞周期是指从一次分裂开始到下一次分裂结束的整个过程,主要包括G1期、S期、G2期和M期四个阶段。
不同的细胞在细胞周期中所处的具体位置不同,但是细胞周期的整个过程都是由特定的蛋白质控制和调节的。
细胞周期的四个阶段:G1期(Growth phase 1):是细胞周期中最长的阶段,大约占据了细胞周期的一半时间。
在这个阶段,细胞生长、代谢活跃,同时也需要完成一些前期准备工作,如完成DNA的复制前准备。
S期(Synthesis phase):是DNA复制的阶段。
在这个阶段,DNA双链分离后,每段单链DNA模板作为模板合成一份新的DNA单链,最终得到一份完整的DNA复制体。
G2期(Growth phase 2):在S期后,细胞进入G2期,准备进行细胞分裂的另一半。
在这个阶段,细胞会进一步生长并积累更多的蛋白质和细胞器,为细胞分裂做好充分的准备。
M期(Mitosis):是细胞分裂阶段。
M期由有序的四个阶段(前期、中期、后期和末期)组成,每个阶段在染色体、细胞器和细胞的不同位置处发生了有序的改变和重组。
细胞周期的调控机制:细胞周期是由一系列非常复杂的信号通路来控制和调控的。
这些信号通路的主要作用是确保细胞在适当的时机进入下一个细胞周期阶段,同时避免出现因错误的进程发生而导致的细胞生长或不适当的细胞死亡。
这些信号通路包括各种细胞周期蛋白、激酶、磷酸酶以及其他的蛋白质和环境因素。
实际上,几乎所有的细胞周期蛋白都是受到磷酸化的影响。
细胞周期中最重要的蛋白质之一是细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-dependent kinase,CDK)。
CDK会与适当的周期蛋白结合,通过磷酸化调控组织细胞周期的进程。
另一方面,CDK是受到多层次调控的,如含有不同序列的CDK抑制蛋白、组蛋白乙酰化调节、磷酸酯酶调节等。
这一复杂的调节机制保证了细胞周期在适当的时机进程,并在不适当的时候停止,从而避免细胞的异常增殖、突变等疾病。
细胞的细胞周期与细胞分裂调控机制
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细胞的细胞周期与细胞分裂调控机制细胞是构成生命体的基本单位,它通过细胞周期和细胞分裂来实现生长和繁殖。
细胞周期是指从一个细胞分裂开始,到下一次细胞分裂开始的整个过程,包括四个连续的阶段:G1期(Gap1期)、S期(DNA复制期)、G2期(Gap2期)和M期(有丝分裂期)。
细胞分裂是指细胞核和细胞质的分裂过程,分为有丝分裂和减数分裂两种形式。
细胞周期是细胞生命周期的一个重要组成部分。
在G1期,细胞准备进入S期,进行DNA复制。
S期是细胞周期的关键阶段,DNA被复制成两个完全一样的分子,每个分子称为染色单体。
G2期是细胞复制DNA后,为进入有丝分裂做准备的阶段。
M期是细胞分裂期,包括核分裂和细胞质分裂,它又分为前期、中期和后期三个阶段。
细胞周期的调控机制是细胞能够准确地按照一定的顺序进行分裂的保证。
细胞周期调控主要由多个蛋白激酶和蛋白激酶抑制剂参与。
其中,细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-Dependent Kinases,CDKs)是细胞周期调控的核心。
CDKs的活性的调节受到细胞周期蛋白(Cyclins)的控制,不同的细胞周期蛋白在细胞周期的不同阶段表达及降解,从而调节CDKs的活性。
CDKs激活后,能够磷酸化细胞周期蛋白底物,进一步促进细胞周期的进行。
除了CDKs和细胞周期蛋白,细胞周期调控还受到各种信号通路的调控。
细胞外信号和细胞内信号能够通过激活或抑制特定的蛋白激酶或蛋白磷酸酶,从而调节细胞周期的进行。
细胞周期的调控机制还与一些细胞周期检查点息息相关。
细胞周期检查点能够监测细胞内外环境的变化,并根据需要延迟或停止细胞周期的进行。
这样的机制能够确保细胞在发生DNA损伤或染色体不稳定时,不继续进行分裂,以避免产生异常的后代细胞。
细胞分裂是细胞周期的最后一个阶段,通过它可以实现细胞繁殖和增殖。
在有丝分裂中,细胞核和细胞质均会分裂。
有丝分裂包括前期、中期和后期三个连续的阶段。
前期是细胞准备进入有丝分裂的阶段,核膜逐渐瓦解,染色体开始凝缩。
细胞生命周期及其调控机制
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细胞生命周期及其调控机制细胞是构成生命的基本单位,对维持一个健康的有机体起着至关重要的作用。
细胞生命周期是指一个细胞从出生开始到最后死亡的整个周期。
细胞生命周期可以分为两个阶段:有丝分裂期和间期。
有丝分裂期是细胞分裂的过程,间期则是除分裂以外的时间,主要包含G1、S、G2三个阶段。
细胞在有丝分裂期通过有丝分裂将一个细胞分裂成两个新的细胞。
而在细胞的间期,细胞通过吸收和分解营养物质,以及DNA 复制和细胞器的代谢活动,进行生长和发育,准备下一次分裂。
细胞从G1阶段进入S阶段,进行DNA的复制。
在S阶段,细胞需要复制所有的染色体,以便在细胞分裂时,每个新细胞都拥有完整的一套染色体。
之后,在G2阶段,细胞需要通过合成更多的蛋白质和细胞器来准备分裂。
在细胞的生命周期中,细胞周期蛋白(Cyclin)和Cyclin依赖性激酶(CDK)起着非常重要的作用,它们能够调控细胞的生命周期。
在细胞的间期,细胞周期蛋白和CDK的浓度保持较低水平,这可以防止细胞进入有丝分裂期。
而在细胞进入G1阶段时,细胞会合成CyclinD来促进CDK的合成,从而推动细胞向S阶段转变。
在S阶段,细胞会合成CyclinE来继续刺激CDK的合成,从而进行DNA的复制。
在G2阶段,细胞合成CyclinA和CyclinB,CDK与这两种Cyclin结合,以推动细胞进入有丝分裂期。
此外,一些细胞周期蛋白和CDK的抑制因子也扮演着非常重要的角色。
这些抑制因子可以通过调节Cyclin和CDK的合成和稳定性,来防止细胞不适当地进入有丝分裂期。
另外,有些细胞週期植物B蛋白(CCNB)也可以调控细胞的生命周期。
CCNB是一种蛋白质,它在细胞有丝分裂期的G2/M前期达到峰值,然后在细胞的有丝分裂期过程中发挥作用。
研究表明,CCNB可以促进细胞周期的进展。
总体来说,细胞的生命周期以及其调控机制涉及到很多复杂的过程。
只有深入了解这些机制,才能更好地理解细胞的生命活动,为疾病的治疗和预防提供更好的理论基础。
细胞周期及其调控机制例题和知识点总结
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细胞周期及其调控机制例题和知识点总结细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,它对于细胞的生长、发育、繁殖和遗传等生命活动具有至关重要的意义。
细胞周期的调控机制十分复杂,涉及到众多的分子和信号通路。
为了帮助大家更好地理解细胞周期及其调控机制,下面将通过一些例题来进行分析,并对相关知识点进行总结。
一、细胞周期的阶段细胞周期通常分为间期(Interphase)和分裂期(M phase)。
间期又可进一步分为 G1 期(Gap 1 phase)、S 期(Synthesis phase)和 G2 期(Gap 2 phase)。
G1 期是细胞生长和物质准备阶段,细胞体积增大,合成各种蛋白质和 RNA 等。
S 期是 DNA 合成期,细胞进行 DNA 复制,使得遗传物质加倍。
G2 期则是细胞继续生长,并为分裂期做准备,合成一些与分裂相关的蛋白质。
分裂期包括前期(Prophase)、中期(Metaphase)、后期(Anaphase)和末期(Telophase)。
在前期,染色体开始浓缩,核膜和核仁消失;中期时,染色体排列在细胞中央的赤道板上;后期,姐妹染色单体分离,分别向细胞的两极移动;末期,染色体解旋,核膜和核仁重新形成,细胞质分裂,形成两个子细胞。
二、细胞周期的调控分子细胞周期的进程受到多种蛋白质分子的精确调控,其中最为重要的是细胞周期蛋白(Cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclindependent kinase,CDK)。
细胞周期蛋白的含量在细胞周期中呈周期性变化,它们与相应的CDK 结合形成复合物,激活 CDK 的激酶活性,从而推动细胞周期的进程。
例如,G1 期的细胞周期蛋白 D 与 CDK4/6 结合,促进细胞从G1 期进入 S 期;S 期的细胞周期蛋白 A 与 CDK2 结合,推动 DNA 合成;G2 期的细胞周期蛋白 B 与 CDK1 结合,促使细胞进入分裂期。
此外,还有一些其他的调控分子,如抑癌基因产物 p53、视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)等。
细胞周期及其调控机制
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各亚型cyclin D1-3,在不同细胞中的表达量不同,但具有 相同的功效。
细胞在生长因子的刺激下,G1期cyclin D表达,并与CDK4、 CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,磷酸化的Rb释放出转录因 子E2F,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因。
Cyclin的周期性变化
四、CDK的负性调控因子—CKI
CKI :通过与Cyclin 对CDK的竞争性结合,拮 抗Cyclin 的作用,从而调节细胞周期的进程。
CKI单独与CDK结合或与CDK-cyclin复合物结合以调节CDK活性
五、细胞周期的关卡调控
细胞关卡:检测早期细胞周期事件的顺利完成和 细胞的完整性,并在细胞周期进展过程中对DNA 损伤或其它事件产生延迟反应的细胞监控系统称 为细胞关卡,由感受异常事件的感受器、信号传 导通路和效应器构成,主要包括 G1/S关卡 S期关卡 G2/M关卡 中-后期关卡(纺锤体组装检验点):
Rb 基因是人类研究的第一个抑癌基因,去磷酸化Rb 与促进 细胞分裂的某些转录因子( E2F,CAB-1 蛋白等) 结合,转录因子 活性被抑制,细胞周期停滞于G1 期;cyclinD/CDK 4等激酶复 合体使Rb 磷酸化失活,失活的Rb 释放E2F 等转录因子,促使细胞 进入S 期。
p16 特异性结合CDK4从而抑制cyclinD-CDK4 的活性,P16 蛋白可阻止 Rb 的磷酸化,从而调节细胞周期,阻滞G1 —S 期的转变。 p27 可与cyclinE-CDK2、cyclinA-CDK2、cyclinD-CDK4 复合物结合 抑制其对底物的磷酸化作用,使细胞不能发生G1 —S 期的转换, 停滞于G1期。
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各亚型cyclin D1-3,在不同细胞中的表达量不同,但具有 在不同细胞中的表达量不同, 各亚型 相同的功效。 相同的功效。
细胞在生长因子的刺激下, 表达, 细胞在生长因子的刺激下,G1期cyclin D表达,并与 期 表达 并与CDK4、 、 CDK6结合,使下游的蛋白质如 磷酸化,磷酸化的 释放出转录因 结合, 磷酸化, 结合 使下游的蛋白质如Rb磷酸化 磷酸化的Rb释放出转录因 的基因。 子E2F,促进许多基因的转录,如编码 ,促进许多基因的转录,如编码cyclinE、A和CDK1的基因。 、 和 的基因
CDK、cyclin、CKI对细胞周期的调控 、 、 对细胞周期的调控
MPF =CDK2-cyclin A复合物 复合物 左为催化亚基CDK2 , 右为调节亚基 右为调节亚基cyclin A,cyclin A 左为催化亚基 , 的保守区插入到CDK2 的催化部位 并以氢键结合 的表达水平 活性、 活性 、
二、 CDKs 与细胞周期调控 MPF (M-phase promoting factor , M 期促发因子 :是M期细胞中的一些可诱 期促发因子): 期细胞中的一些可诱 导间期细胞提前进入分裂期的因子, 导间期细胞提前进入分裂期的因子,它遍 存于所有真核生物的M 期细胞中。 存于所有真核生物的 期细胞中。 MPF 的组成部分是: 的组成部分是: 催化亚基CDK:量保持恒定,受Cyclin调 催化亚基 :量保持恒定, 调 节 调节亚基Cyclin:在细胞周期的不同时相 调节亚基 : 中周期性地积累与分解
CDK1的激活需要 的激活需要Thr14和Tyr15去磷酸化和 和 去磷酸化和Tyr161的磷酸化 的磷酸化 的激活需要 去磷酸化和
的正性调控因子———Cyclin 三、CDK的正性调控因子 的正性调控因子
Cyclin 作为蛋白激酶复合体的调节亚基,对CDKs起 作为蛋白激酶复合体的调节亚基, CDKs起 正性调节作用。它们分别在细胞周期的不同时相中合成、 正性调节作用。它们分别在细胞周期的不同时相中合成、 积累,并与相应的CDK结合 激活CDK的蛋白激酶活性 结合, 的蛋白激酶活性, 积累,并与相应的CDK结合,激活CDK的蛋白激酶活性, 从而调节细胞周期进程。 从而调节细胞周期进程。
p53 基因活化引起靶基因 基因活化引起靶基因p21 转录,使细胞阻滞在 转录,使细胞阻滞在G1 期;p53 蛋 白水平增加,细胞停滞在 细胞停滞在G2 —M期 白水平增加 细胞停滞在 期 泛素( 能通过共价键与cyclinB 形成耦合物而被蛋白酶水解 使 形成耦合物而被蛋白酶水解,使 泛素(Ub)能通过共价键与 能通过共价键与 细胞由中期进入后期
Rb 基因是人类研究的第一个抑癌基因,去磷酸化 基因是人类研究的第一个抑癌基因 去磷酸化Rb 与促进 是人类研究的第一个抑癌基因, 细胞分裂的某些转录因子( 蛋白等) 结合, 细胞分裂的某些转录因子 E2F,CAB-1 蛋白等 结合,转录因子 , 活性被抑制,细胞周期停滞于G1 期;cyclinD/CDK 4等激酶复 活性被抑制,细胞周期停滞于 等激酶复 合体使Rb 磷酸化失活 失活的 磷酸化失活,失活的 失活的Rb 释放 释放E2F 等转录因子,促使细胞 等转录因子, 合体使 进入S 进入 期。
p16 特异性结合 特异性结合CDK4从而抑制 从而抑制cyclinD-CDK4 的活性,P16 蛋白可阻止 的活性, 从而抑制 Rb 的磷酸化,从而调节细胞周期,阻滞 的磷酸化,从而调节细胞周期,阻滞G1 —S 期的转变。 期的转变。 p27 可与 可与cyclinE-CDK2、cyclinA-CDK2、cyclinD-CDK4 复合物结合 、 、 抑制其对底物的磷酸化作用,使细胞不能发生G1 —S 期的转换, 停滞于 期的转换, 停滞于G1期。 抑制其对底物的磷酸化作用,使细胞不能发生 期
五、细胞周期的关卡调控
细胞关卡: 细胞关卡:检测早期细胞周期事件的顺利完成和 细胞的完整性,并在细胞周期进展过程中对DNA 细胞的完整性,并在细胞周期进展过程中对DNA 损伤或其它事件产生延迟反应的细胞监控系统称 为细胞关卡,由感受异常事件的感受器、 为细胞关卡,由感受异常事件的感受器、信号传 导通路和效应器构成, 导通路和效应器构成,主要包括 G1/S关卡 G1/S关卡 S期关卡 G2/M关卡 G2/M关卡 后期关卡(纺锤体组装检验点): 中-后期关卡(纺锤体组装检验点):
四个主要的检验点
ATM( ATM(ataxia telangiectasia-mutated gene) telangiectasiagene) ATM:是与DNA损伤检验有关的一个重要 ATM:是与DNA损伤检验有关的一个重要 它编码一个蛋白激酶, 基因 ,它编码一个蛋白激酶,结合在损伤 DNA上 能将某些蛋白磷酸化, 的DNA上,能将某些蛋白磷酸化,中断细 胞周期。其信号通路有两条: 胞周期。其信号通路有两条: 激活Chk1 抑制M CDK的活性 激活Chk1 ,抑制M-CDK的活性 激活Chk2,抑制G1CDK的活性 激活Chk2,抑制G1-S期CDK的活性
细胞周期及其调控机制
高微微
一、细胞周期概念
细胞周期: 细胞周期:指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束 到下一次有丝分裂完成所经历的整个序贯过程, 到下一次有丝分裂完成所经历的整个序贯过程, 它可分为4 个时相, 它可分为4 个时相, 即G1 、S、G2 和M 期。
细胞周期进程的实现有赖于各级调控 因子对细胞周期精确而严密的调控, 因子对细胞周期精确而严密的调控,这些 调控因子的核心是 细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(Cyclin 细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶 Dependent Kinase ,CDK) CDK的正性调控因子 细胞周期蛋白 的正性调控因子—细胞周期蛋白 的正性调控因子 (Cyclin) CDK的负性调控因子 细胞周期蛋白依赖 的负性调控因子—细胞周期蛋白依赖 的负性调控因子 性蛋白激酶抑制剂(CKI) 性蛋白激酶抑制剂
ATM蛋白参与 蛋白参与G1/S、S期、G2/M 的关卡调控 蛋白参与 、 期
P21cip1除能 抑制CDK的激酶 抑制 的激酶 活性,使细胞G1 活性,使细胞 期阻滞不进入S 期阻滞不进入 还能与DNA 期,还能与 聚合酶δ的辅助 聚合酶 的辅助 因子PCNA 因子PCNA (proliferatin g cell nuclear antigen)结合, )结合, 直接抑制DNA的 直接抑制 的 合成 。
Cyclin的周期性变化 的周期性变化
的负性调控因子—CKI 四、CDK的负性调控因子 的负性调控因子
CKI :通过与 通过与Cyclin 对CDK的竞争性结合,拮 的竞争性结合, 的竞争性结合 的作用,从而调节细胞周期的进程。 抗Cyclin 的作用,从而调节细胞周期的进程。
CKI单独与 单独与CDK结合或与 结合或与CDK-cyclin复合物结合以调节 复合物结合以调节CDK活性 单独与 结合或与 复合物结合以调节 活性