第21章 细胞周期及其调控
细胞周期及其调控机制课件
PPT学习交流
1
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。
PPT学习交流
2
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
PPT学习交流
5
MPF活性、Cdc13、Cdc2 的表达水平
PPT学习交流
6
CDK1的激活需要Thr14和Tyr15去磷酸化和Tyr161的磷酸化
PPT学习交流
7
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。
PPT学习交流
19
CDK、cyclin、CKI对细胞周期的调控
PPT学习交流
20
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。
PPT学习交流
18
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）。
《细胞周期与调控》课件
p53蛋白
p53蛋白是一个重要的肿瘤抑制因子，它可以影响S期的进程，当 DNA损伤时，p53蛋白可以诱导细胞停滞在G1期或G2期，以修复
损伤或避免复制异常的DNA。
S期的问题与进展
DNA损伤与修复
在S期，如果DNA受到损伤，复制会停止，细胞会尝试修复损伤。 然而，如果损伤过于严重或无法修复，细胞可能会进入凋亡程序。
生长因子
生长因子通过与细胞表面受体结合，影响细胞生 长和分裂。
细胞内信号转导
细胞内信号转导途径如MAPK、PI3K等参与G1期 的调控。
转录因子
转录因子如E2F、p53等在G1期发挥关键作用，调 控基因表达。
G1期的进展与问题
进展
随着对细胞周期调控机制的深入研究 ，人们发现了许多参与G1期调控的 分子和信号途径。
随着DNA的复制，细胞体积略有增大，以满足DNA合成和细胞
生长的需求。
S期的调控因子
生长因子
一些生长因子如EGF、TGF等可以影响S期的起始和持续时 间，调控DNA的复制过程。
细胞周期蛋白
细胞周期蛋白如Cyclin A、Cyclin E等在S期起到重要的调控作用 ，它们可以与CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶）结合，促进DNA
细胞周期蛋白的调节因子
一些调节因子可以与细胞周期蛋白结合，影响其稳定性或 磷酸化状态，从而调控细胞周期的进程。
激酶的调节作用
CDK激酶的活性调
节
CDK激酶的活性受到多种因素的 调节，包括其自身的磷酸化和去 磷酸化，以及与细胞周期蛋白的 结合。
激酶之间的相互作
用
不同的激酶之间存在相互作用， 可以相互调节对方的活性，从而 影响细胞周期的进程。
01
细胞周期与调控
细胞周期与调控细胞周期是指细胞从诞生到再生产，再到死亡的整个过程。
在细胞周期中，细胞经历了不同的阶段，包括G1期、S期、G2期和M期。
这些阶段都是由一系列的生物反应和细胞通信所调控，确保细胞周期过程正常运行。
本文将深入探讨细胞周期以及其调控机制。
G1期在细胞周期开始的G1期，细胞主要是在增长和发育阶段，为进入下一个阶段做准备。
细胞通过感受外部环境信号，并进行信号转导，调节自身进程。
如果发现自身DNA有损伤，细胞便会停止生长，并进行修复，以确保细胞DNA的完整性。
另外，在细胞周期中，细胞也将会进行生长信号的判断，以决定是否进入下一个阶段。
S期在S期，细胞开始合成DNA，这是整个细胞周期中最重要的一个阶段。
细胞需要精确地复制其基因组，以确保每个子细胞都拥有完整的一组基因。
细胞在这个过程中需要积极合作，进行复制，避免出现错误。
如果DNA损伤不重要，S期细胞将继续向前推进，并产生两个相同的复制体。
G2期在进入G2期后，细胞一直在增长和准备分裂。
在这一过程中，细胞需要检查是否有足够的细胞器以及摄取足够的营养。
如果发现有问题，细胞可以停止生长，等待更适合的条件。
M期M期是细胞周期中的分裂阶段。
M期分成两个阶段，第一个阶段为有丝分裂期，第二个阶段为细胞质分裂。
在有丝分裂期，细胞通过染色体的大幅度重新排列和分离将DNA复制体分成两个不同的子细胞。
在细胞质分裂期，细胞会开始分裂细胞质，最终形成两个独立的完整细胞。
调控机制细胞周期的每个阶段都有一系列的生物反应和细胞通信，这些都是由各种调控机制负责的。
下面是几个重要的调控机制：细胞周期蛋白(Cyclin)：它是细胞周期中最重要的蛋白质之一。
不同阶段的细胞周期蛋白会协同工作，在细胞的各个环节上起到调控作用。
细胞增殖素：细胞增殖素是调节细胞生长的重要激素。
当细胞增殖素与细胞表面的受体结合时，会启动各种生物反应和细胞信号通路，从而控制细胞生长和增殖。
肿瘤抑制基因：肿瘤抑制基因通常通过抑制致癌基因的活动来控制细胞增殖。
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。
细胞周期及其调控 ppt课件
调节M-cyclin的泛素化作用系统为分裂后期促进 复合物（anaphase-promoting complex， APC）
Page 11
泛素（ubiquitin ）一个高度保守的蛋白质，由76 个氨基酸残基组成
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、概述
调节细胞分裂与死亡的生化通路与生物化
学和细胞生物学密切相关。
这些通路通常涉及多种信号转导蛋白，它 们一般具有酶活性（多为激酶、磷酸酶、蛋白 酶），或者通过与其他蛋白质结合并诱导相关蛋 白质的构象改变而传递信号。
Page 15
细胞凋亡或死亡
P53
P21
Rb-p
E2F
G1/S-Cdk G1/S-cyclin
E2F
Rb
Page 16
陶俊宇
对细胞分裂和死亡的信号通路调节是非常 复杂的，并非简单地将信号自一个分子传递到下 一个分子的线性过程，部分通路甚至是多个平行 的通路通过节点连接、作用而形成的网络，相互 间可以串话。
Page 5
二、细胞周期及其调节
细胞周期 （cell cycle ）:连续分裂的细胞从上一次有丝分 裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。包含G1 期、S期、G2期期、M期四个阶段。
Page 7
在G0期，细胞休眠或早衰。 休眠细胞不参与细胞周期，但可以通过生长刺激
（如提高环境中的生长因子浓度）使其重新进入 分裂周期。早衰细胞则不能。 不同的细胞G0期休眠期不同。成纤维细胞与上皮 细胞的G0期休眠很短或没有，成人的肝细胞每年 约分裂一次，而成人脑细胞几乎从不分裂。 与G1相比，G0期细胞的代谢率，蛋白质转化与合 成率都比较低，并且缺乏细胞周期相关的关键蛋 白，包括周期蛋白依赖性激酶和相关的调节蛋白。
细胞周期及其调控
细胞周期及其调控细胞是构成生命体的基本单位，其生命周期可以被分为两个主要的阶段：有丝分裂期（M期）和非有丝分裂期（Interphase）。
其中，非有丝分裂期包括三个亚期：G1、S以及G2期，这些阶段构成了细胞周期。
细胞周期是一个高度有序、复杂的过程，需要许多分子调控因素来确保分裂的准确性。
1. G1期在非有丝分裂期的G1期，细胞会生长并检查环境。
在这一阶段，设定了细胞进行下一阶段的分裂所需的重要阈值。
G1的长度是非常灵活的，这意味着细胞有足够的时间来完成重要的生化过程，如蛋白质合成、DNA修复和肿瘤抑制。
G1阶段为细胞稳定锚定，通过抑制有丝分裂相关因子的活动来保持停滞态，用来避免过早进入有丝分裂期以及确保DNA的准确复制。
当细胞进入G1期时，p53蛋白和Rb蛋白会通过对Cdks和Cyclins的活化进行抑制。
2. S期细胞周期的第二个阶段是S期，其时间持续的较短。
S期的主要功能是对DNA 进行复制。
DNA复制的过程是伴随着重要的信号通路，如ATM（端粒结合蛋白激酶）和Atr（rat毛腺增生蛋白）。
这些分子会检测DNA损伤，并在S期担当起DNA处理的任务。
3. G2期细胞周期的最后一个非有丝分裂阶段是G2期，用于进行DNA修复、应激响应、蛋白质合成和准备有丝分裂（M期）。
在细胞周期的这一阶段，通过CyclinB和Cdk1相互作用的形式激活CDKs来进行分裂素的蓄积。
分裂素的储存是重要的，因为它是有丝分裂期的重要调节因子。
在G2阶段，还可以通过ATM和Atr通路进行DNA修复，从而保持DNA的准确性。
4. M期有丝分裂期（M期）是细胞周期中的最后一个阶段，分为五个亚期：间期、早前期、晚前期、中期和晚期。
在这个过程中，细胞进行有丝分裂并产生两个子细胞。
为了确保有丝分裂期的准确性，需要许多复杂的分子调控系统，如蛋白激酶、质量装置和微管等。
总之，细胞周期的调控是一个高度协调的过程，需要多种调控因素的参与。
细胞周期及其调节
细胞周期及其调节细胞是构成生命体的最基本单位，细胞内有许多复杂的生物化学反应和分子机器在进行。
细胞周期是一个循环系统，可以将一个成熟细胞的分裂过程分为不同的阶段: G1 (Gap 1)、S (Synthesis)、G2 (Gap 2) 和 M (Mitosis)。
在细胞周期中，每个阶段都有相应的调控机制和信号传导网络，以确保细胞的正常生长和分裂。
G1期是细胞周期的第一个阶段，它是细胞周期开始的阶段。
在这个阶段，细胞会进行生长和准备下一步的DNA合成。
这个阶段的时间是最长的，可持续数小时到数天。
细胞在G1期接收许多生长信号，并根据需要进行生长和分裂。
如果在这个阶段出现问题，细胞可能会停留在这里，这被称为细胞阻滞。
S期是DNA合成的阶段。
在这个阶段，细胞必须完整地复制整个基因组，以确保细胞分裂后每个新细胞都具有完整的染色体。
这个过程涉及到直接复制DNA和进行DNA修复。
这个过程通常需要几个小时，完成后即可进入下一个阶段。
G2期是细胞周期的最后一个生长期，其时间也比较长，通常持续数小时到数天。
在这个阶段，细胞生长和准备进入M期。
这个阶段还涉及到许多检查点和信号传递机制，以确保细胞分裂时没有错误发生。
M期是细胞周期中最重要的阶段，它是细胞分裂的阶段。
M期涉及到细胞核分裂和细胞质分裂。
这个过程也需要多个检查点和调控机制，以确保分裂的细胞是正常的。
细胞周期中所有的调控机制都能影响M期，因为这是细胞最容易出错的阶段。
细胞周期的调节很重要，确保细胞的正常生长和分裂。
大量的细胞分裂失调和调节机制故障会导致许多疾病，例如癌症。
调节细胞周期过程中最重要的是信号传导机制。
在不同的细胞类型和环境下，信号传导将导致不同的反应，这导致了其他物质的释放和相应的细胞反应。
许多关键的细胞周期调节蛋白质也已被发现，例如是Cyclin依赖蛋白激酶(Cdk)、p21柑橘素的等等，所有这些蛋白质直接或间接参与了细胞周期的调节。
因此，细胞周期的控制很复杂。
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
根据不同时期的细胞在体积和重量上存在差别进 行分离。优点是方法 简单省时，效率高，成本 低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。
.
（2）药物诱导法
DNA合成阻断法 ：G1/S-TdR双阻断法：最终
将细胞群阻断于G1/S交界处。优点是同步化效率 高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点 是诱导过程可造成细胞非均衡生长。
.
Four Checkpoints
.
（1）限制点在细胞周期调控中的作用*****
细胞周期有敏感点，确保细胞周期事件有序进行，检 测，修复。
Checkpoint：
1. DNA损伤检查点 2. DNA复制检查点 3. 纺锤体组装检查点
.
细胞周期中4个. 主要的检验点
G1--S DNA损伤、复制错误, 不能进入S期。 G2—M DNA复制错误，完整精确修复后可通过。 M中期--M后期 纺缍丝组装/动粒连接错误时，细胞不能进入 后期
.
M期调控： 1. M-CDK活化 （ 涉及CyclinB、CAK、cdc25、Well1） 2. CDK1 激发M期所有事件
CDK1
.
3. M期周期蛋白与分裂中期向后期转化
分裂期周期蛋白N端有一段序列与其降解有关，称降解盒 (destruction box)。当MPF活性达到最高时，通过泛素连接 酶催化泛素与cyclin结合，cyclin随之被26S蛋白酶体水解。 G1周期蛋白也通过类似的途径降解，但其N端没有降解盒，C 端有一段PEST序列与其降解有关。
动粒微管：由中心 体发出，连接在染 色体着丝点动粒上 ,着丝点上具有马 达蛋白。
+
-
+
+
+
+
-
极体微管：由中心体发出，在纺锤 体中部重叠，重叠部位结合有分子 马达，负责将两极推开
.
染色体的运动
.
Two centrosomes, and their forming radial arrays of astral microtubules separating on the surface of an early prophase newt lung cell nucleus.
.
泛素的概念：*****
由76个氨基酸组成，高度保守，普遍存在于真核 细胞，故名泛素。共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶 体识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋 白降解的普遍途径，泛素相当于蛋白质被摧毁的标签。 26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素化的蛋 白质分解成短肽。
.
细胞周期蛋白降解盒与降解途径
—— 催化亚单位
因子(MPF) 细胞周期素（Cyclin) —— 调节亚单位
CDK抑制因子（CKI） —— 抑制CDK激酶活性
MPF的发现：一种在G2期形成，能促进M期启动的调控因子， 即促细胞成熟因子或促细胞分裂因子（MPF)。
（二）细胞周期调控蛋白的种类
1. CDK类蛋白激酶（cyclin-dependent kinase） ： • CDK与细胞周期素结合才具有激酶的活性，故称细胞
INK4家族: p16、p15、p18、p19 抑制CDK4 CIP/KIP家族: P21、P27、对细胞周期起负调控作用，分为：
①Ink4: P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d， 特异性抑制cdk4-cyclin D1, cdk6-cyclin D1。
泛素蛋白 （Ubiquitin)
4. CDK1活性下降 出M期
细胞核重建、染色体解螺旋、启动收缩机制。
.
进出S期调控：
M期末 G1 CDKs 活性——0 G1 ( 晚期) 增殖信号（激素、生长因子） G1— cyclin转录
cyclinD+cdk4/cdk6 G1/S 转换 “Start”
S期
DNA合成启动， cyclin + CDK2 （S—CDK） 保证精确复制（pre —RC）
主要检验点（4个）： – G1/S限制点：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细 胞体积是否足够大？在酵母中称start点，在哺乳动物中 称R点(restriction point)。 – S期限制点：DNA复制是否完成？ – G2/M限制点：DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？ – 中-后期限制点：纺锤体组装限制点。
.
4. 末期
从子染色体到达两极，至形成两个新细胞的时期。 两个出现：核膜出现、核仁出现 两个消失：染色体消失、纺锤丝消失
中间小体
.
从子染色体到达两极，至形成两个新细胞的时期。 主要标志是子核的形成和胞质分裂。
中间小体
.
动物细胞的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现，收缩环由大 量平行排列的肌动蛋白组成。 用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？
M期CDK的激活起始于分裂期cyclin的积累。 结合M -cyclin的CDK1被Wee1（抑制因子）将Thr14和 Tyr15磷酸化而不具有活性，使CDK/cyclin不断积累。
在M期，Wee1 （一种细胞周期调节蛋白）活性下降， CDC25磷酸酶使CDK去磷酸化，去除了CDK活化的障碍。
CDK的激活需要Thr161的磷酸化，它是在CDK激酶 (CAK)的作用下完成的。
G1早期：细胞体积增大、生物合成、 形成细胞器 触发蛋白、钙调蛋白增加。体积、表面积、核\质比
G1晚期：H1及多种蛋白激酶磷酸化，为DNA合成准备。 信号分子调控 G0 ——G1晚——S期 start point
（DNA合成相关酶，细胞周期运行的蛋白）
（二）S期（DNA合成期）
1.DNA复制 多种酶的参与。 2.蛋白质合成：（组蛋白、非组蛋白）组装核小体。 3. 中心粒的复制，并发生分离，发挥微管的组织作用。
.
泛素介导的周. 期蛋白降解
M期周期蛋白与分裂中期向后期转化
细胞周期中Cyclin. B的合成与降解
3.促4. 后期蛋白复合体（anaphase promoting complex)
APC M中——M后
降解盒
cyclin APC APC 泛素蛋白连接酶复合体
泛素蛋白 多聚化
蛋白酶体
M-Cylin降解
M 期 (Cyclin B)
.
不同类型CDK-Cyclin复合物
激酶复合体
脊椎动物
Cyclin CDK
芽殖酵母 Cyclin CDK
G1-CDK G1/S-CDK S-CDK
Cyclin D* CDK4 、6 Cyclin E CDK2 Cyclin A CDK2
Cln 3 CDK1(CDC28) Cln 1、2 CDK1(CDC28) Clb 5、6 CDK1(CDC28)
有丝分裂的主要特征是： 姊妹染色单体分离；核膜、核仁破裂重建。
人为的划分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
.
细胞有丝分裂过程
.
1.有丝分裂间期
核膜 核仁 染色质 中心粒
.
1.前期
①染色质凝缩，②分裂极确立与纺锤体开始形成， ③核仁解体，④核膜消失。
前期
.
.
纺锤体有三种微管结构：
星体微管：由中心 体向外放射，末端 结合有分子马达， 负责两极的分离
周期素依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)
作用：CDK可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行。
在动物中已知7种CDK，CDK1-7。 分为四类：G1、G1/S、S期CDK和M期CDK。
.
2.细胞周期素（cyclins)*****
是一类随细胞周期的变化呈现周期性出现和消失 的蛋白质。（含A、B、C、D、E 、H， 20多种亚型）表达 在时间不同，执行功能也多种多样。
.
动物细胞控制 S 期. 起始的机制
CyclinD与CDK结合使Rb释放转录因子E2F Rb是G1期向S期转. 化的负调控因子
CDK activating
抑制位点
.
活性位点
二、细胞周期限制点（check point） *****
由于某些环境因素的作用细胞周期出现故障或差错，这些信号
可是细胞停留在某些点上，称为限制点。
特点：在细胞周期中呈周期性变化。 作用：能与CDK结合，激活CDK，间接调节细 胞周期运行。
.
在脊椎动物中为cyclinA1-2、B1-3 、C、 D1-3、E1-2、 F、G、H等。 分为4类：G1型、G1/S型、S型、M型。
G1 、 G1 /S 、G2期
D
E
( Cyclin D、E 、A)
A
B
M-CDK
Cyclin B CDK1(CDC2) Clb 1-4 CDK1(CDC28)
• *包括D1-3，各亚型cyclin D在不同细胞中的表达量不 同，但具有相同的功效。
3.细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子
（CDK inhibitor, CKI）
CDKI是对CDK激酶起负性调控作用的蛋白质。 已发现多种CDKI
DNA合成前期（G1期, G1 gap1） 间期 DNA合成期（S期, Synthsis phase）
期细 胞 周
DNA合成后期（G2期, G2 gap2）
前期 分裂期 中期 （M期） 后期
末期
细胞周期 中的细胞
(Mitosis,division）
G1期
细胞周期分为*****： G1期、S期、G2期和 M期 四个时期。
分裂中期阻断法：通过抑制微管聚合来抑制细
胞分裂器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。 优点是操作简便，效率高。缺点是这些药物的毒 性相对 较大。
.
2.中期 染色体排列到在细胞的赤道面上。
赤道板
中期
.
3.后期 姐妹染色体单体分离并移向细胞两极。