细胞周期于凋亡概要

第二节
细胞周期机制的核心— CDKs调控机制
间期：G1 、 S、G2期 有丝分裂期：M期 细胞周期调控核心机制： 依赖于细胞周期素特异性、时相性表达、 累积与分解的CDKs 的时相激活。 CDK 催化亚单位：底物结合部位 含ATP结合位点侧链
细胞周期调控核心：蛋白激酶 M期： CDC2 – cyclin B1； G2期：CDK2 – cyclin A； S期： CDK2 – cyclin E; G1期: CDK4,6- cyclin D1, D2, D3 细胞周期过程中，某一CDK含量恒定，活化 与非活化CDK的总量不变。
• CDC2的激活过程： Cyclin B1与CDC2结合； Weel对Thr14/Tyr15进行磷酸化，抑制 CDC2的活性； CAK对Thr160/161进行磷酸化; CDC25 激活，使Thr14/Tyr15 去磷酸化； CDC2被激活。
• CDK激活条件： 1. 与特定Cyclin结合； 2. Thr14/Tyr15磷酸化及去磷酸化； 3. CAK 使Thr160/161磷酸化； 4. Cyclin-CDK活性高于CKI。 CDK失活条件： 1. Cyclin 降低； 2. Thr14/Tyr15磷酸化； 3. Thr160/161去磷酸化； 4. TGF-ß1存在（Cyclin D, E-CDK2, A ）； 5. CKI结合并失活Cyclin-CDK。
Leabharlann Baidu
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二、Thr 160/161 磷酸化 Thr160/161磷酸化是CDK激活的重要条件。 CAK(CDK-activating kinase)： CDK激活性蛋白激酶 1)催化亚单位蛋白激酶MO1(CDK7);Cyclin H； 2)一种CAK能使所有主要的CDK-Cyclin底物 磷酸化而激活； 3) 活性在细胞周期中无起伏状态； 4) 不是限速步骤。
第七章
细胞周期与肿瘤
肿瘤共同特征: 细胞周期调控机制的破坏, 细胞失控性生长。 第一节 历史回顾 一、生命复制之迷被一层层揭开 第一次看见细胞； 细胞理论; 细胞生长过程:有丝分裂期、细胞间期； 1951年，细胞周期G1期、S期、G2期、M期。 传统细胞周期分析：细胞的同步化； S期或M期始末时间的观察。
灭活CDK-Cyclin复合物重要机制： 1）Cyclin的去除； 2）Thr160/161 去磷酸化. 三、Thr14 / Tyr15 磷酸化和去磷酸化 是CDK 激活及失活的重要环节。 磷酸化蛋白激酶Weel , 使 CDC2上的 Thr14 / Tyr15 磷酸化；磷酸酶CDC25 使 CDC2上的 Thr14 / Tyr15 去磷酸化。
• 流式细胞术 • 多参数流式细胞术 DNA/RNA同步分析法 成熟促进因子MPF:正常有丝分裂的启动因子 细胞分裂周期基因cdc MPF: p34cdc2/28，CDKs(细胞周期素依赖性蛋白激酶) 细胞周期素 Cyclins 二.肿瘤发生、发展研究与生命复制研究的会合 • 癌基因时代 • 抑癌基因时代 • 多基因时代、癌基因蛋白网络时代 • 肿瘤多步骤理论、DNA修复理论、细胞凋亡理论 • 细胞周期核心理论
• 一、Cyclins是调控CDKs活性的最基本成分 • 特异性区域： 细胞周期素盒cyclin box：结合并激活CDK ； 特别区间：引导CDKs到特定底物／亚细胞部位。 • Cyclin蛋白功能： 激活CDKs并加强CDKs对底物的作用。 • Cyclin功能的调控： 依赖其蛋白质水平的细胞周期特异性起伏。
细胞周期调控蛋白的降解，控制着细胞周期内 一系列事件的运行顺序、方向和协调。 1. 蛋白质降解： 1983年首次提出； 1989年进一步实验证实； 1991年实验确认。
2.泛肽化介导的蛋白质水解 ： 多个泛肽链接在底物上，被蛋白酶体识别、降解 E1 激活酶： E1－泛肽羟基 硫酯结合； E2 结合酶： E3 连接酶：靶蛋白的赖氨酸残基 SCF：G1/S期 APC(anaphase promoting complex)：M期
3. G1-S转换中的蛋白质水解 SCF复合物： Skp1 、Cdc53/cullin 、 F-box(Protain) 有丝分裂的关键调控蛋白Weel也同样受到 SCF系统的调控：当Weel降解后，伴随着DNA 复制的完成，细胞进入有丝分裂期。 SCF系统的两类底物：cdc4 Sicl
4.有丝分裂中蛋白质水解 APC ： 有丝分裂后期促动因子复合物 Cdc16, Cdc23, Cdc27 Cyclin B/Cdk1：1）驱动着细胞进入有丝分裂 期，阻滞细胞完成有丝分裂； 2）灭活机制：APC催化Cyclin B降解; CDK抑制物Sic1与Cyclin B／Cdk1复合物结合; CyclinB降解
• Cfi1：细胞间期，核仁，直接与Cdc14结合； 使Cdc14磷酸化失活； • Cdc14：1）磷酸酶，使转录因子Swi5去磷酸化， 产生新的Sci1，后者被Cyclin B/Cdk1磷酸化而 降解； 2) 使Sci1去磷酸化，降低 CyclinB/Cdk1 活性，通过Cdh1去磷酸化，能 与APC结合，使Cyclin B降解，Cyclin B/Cdk1 复合物彻底失活。 APC 激活，使Cyclin B降解， Cyclin B/Cdk1复合物灭活和Sci1累积，使细胞出有丝 分裂后期，完成有丝分裂，进入早G1期。
三、肿瘤与细胞周期研究的重大突破 肿瘤是多基因变化导致细胞周期紊乱，细 胞失控性生长所致的一类疾病。 肿瘤是多步骤发生、多基因突变的进化性 疾病。 1. “二次打击学说”：视网膜母细胞瘤 具有一种遗传缺陷的子代只是易患肿瘤， 还需要另外的基因缺陷，才发生肿瘤。 肿瘤抑制基因从结构破坏到功能丧失。
2. 肿瘤发生发展是一个细胞克隆进化的过程 结肠癌：APC(肿瘤抑制基因), ras（信号 转导途径), p53（肿瘤抑制基因)，DCC（粘附 因子) 基因阶段性突变 癌基因、抑癌基因的功能效应，都从不同的 途径最终会聚到细胞周期机制上来，直接参与 调控或作为细胞周期调控机制的主要成分。 • 肿瘤是一类多步骤、多基因突变所致的细 胞周期调控机制破坏、细胞克隆性、进化性疾 病。