细胞生物学：第14章 细胞增殖调控与癌基因
合集下载
- 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)。
4.mRNA表达谱及蛋白表达谱或蛋白活性改变
癌细胞的生物学特征归结于基因表达及其调控方式 的改变
二、癌基因与抑癌基因
癌症主要是体系胞DNA突变产生的遗传病，涉及 到两大类与细胞增殖相关的基因的突变；
1.癌基因(oncogene)：是控制细胞生长和分裂基因的 正常基因
癌基因是存在于细胞基因组中，控制细胞生长和 分裂的基因 癌基因不具有致癌能力，但其突变有癌变的危险；
第14章 细胞增殖调控与癌细胞
重点内容
•MPF的实质以及检验点 •癌细胞的基本特征 •癌基因与抑癌基因
第一节 细胞周期调控
一、MPF的发现及其作用
MPF（ maturation promoting factor，卵细胞促成 熟因子）或M期促进因子，是M期细胞中存在的促进 细胞分裂的因子
MPF的发现
调节亚基：周期蛋白(cyclin)
催化亚基: 丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 其活性有赖于周期蛋白，故称周期依赖性蛋白激酶 (cyclin-dependent protein kinases, Cdks),
•CDK蛋白至少有12种：CDK1~CDK12 •周期蛋白也有多种：cyclin A1 A2 A3 B1 B2 B3 C D1等
肿瘤的发生是基因突变累积和自然选择的结果
并非与肿瘤形成相关的某一基因突变就会马上形 成癌；
一个细胞中至少发生5～6个基因突变，才能赋予 癌细胞所有的特征；
并且发生突变的细胞，只有在自然选择中具有竞 争优势才会经过类似的过程，逐渐累计突变基因， 慢慢形成具有癌细胞特征的恶性肿瘤；
因此，癌症是一种典型的老年性疾病，它涉及到 一系列原癌基因和肿瘤抑制基因的致癌突变的积累
癌基因的种类：病毒癌基因、细胞癌基因（原癌基 因）
2.抑癌基因(tumor-suppressor gene)：抑制细胞增殖 相关基因
抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负调控因子， 其编码的蛋白质往往在细胞周期的检验点监控细胞 周期的正常运行；
抑癌基因的突变造成细胞周期失控而过度增殖； 例如：参与DNA损伤修复的p53（图14-15，P313）
1970年,Johnson和Rao将M期细胞与间期细胞融合， 发现间期细胞发生了染色体超前凝聚（ Premature chromosomal condense, PCC ）
不同时相的间期细胞与M期细胞融合，产生的PCC形态各异
G1期PCC为 细单线状
S期PCC为 粉末状
G2期PCC为 双线状
人的M期细胞与袋鼠（Ptk）G1、S、G2期细胞融 合诱导PCC：提示M期细胞存在诱导PCC的因子
小结
1. MPF的发现及其实质；细胞周期中的检验点；
2. 癌细胞的基本特征； 3. 癌基因与抑癌基因；
一、癌细胞的基本特征
1.细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力， 成为“永生”细胞，破坏正常组织的结构与功能；
2.具有侵润性和转移性 良性肿瘤仅存在于某些组织的特定部位，不会转移 恶性肿瘤的细胞间粘着性下降，容易转移到身体的 其它部位增殖，产生次级肿瘤（转移灶）
肝癌细胞的扩散性
转移灶
3. 细胞间相互作用改变 正常细胞通过相互识别，形成特定组织和器官；癌 细胞异常表达某些膜受体蛋白，与别处细胞粘着与 生长
1971年,Masui和Markert将M期的卵细胞提取物注射 非M期的卵母细胞,可驱使卵母细胞进入M期, 使核破 裂, 形成纺锤体
用细胞间期的提取物注射卵母细胞, 不能驱使卵母细 胞进入M期
源自文库
表明：成熟的卵母细胞中存在一种促进成熟的因子， 即MPF
MPF的结构组成: 由两个不同的亚基组成的异 质二聚体;
第二节 癌细胞(Cancer cell)
癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体 内细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细 胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤 (malignancy)。上皮组织的恶性肿瘤称为癌。
正常细胞通过分化形成组织器官；而癌细胞的细胞 类型趋于一致，破坏有机体的组织器官，并且基因 组也发生不同形式的突变
各种CDK蛋白分别与不同的cyclin结合可以对细胞 周期运行的一些关键点进行监控，这些关键点被称 为检验点（checkpoint）
细胞周期中的checkpoints
纺锤体装配
在细胞周期进程中，这些检验点严格监视和调 控细胞周期中的关键事件的完成，如果发现异 常，就将细胞周期阻断，直至异常消除，才能 进入下一阶段。因此，保证了细胞周期的正常 运转与顺序进行
癌细胞的生物学特征归结于基因表达及其调控方式 的改变
二、癌基因与抑癌基因
癌症主要是体系胞DNA突变产生的遗传病，涉及 到两大类与细胞增殖相关的基因的突变；
1.癌基因(oncogene)：是控制细胞生长和分裂基因的 正常基因
癌基因是存在于细胞基因组中，控制细胞生长和 分裂的基因 癌基因不具有致癌能力，但其突变有癌变的危险；
第14章 细胞增殖调控与癌细胞
重点内容
•MPF的实质以及检验点 •癌细胞的基本特征 •癌基因与抑癌基因
第一节 细胞周期调控
一、MPF的发现及其作用
MPF（ maturation promoting factor，卵细胞促成 熟因子）或M期促进因子，是M期细胞中存在的促进 细胞分裂的因子
MPF的发现
调节亚基：周期蛋白(cyclin)
催化亚基: 丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 其活性有赖于周期蛋白，故称周期依赖性蛋白激酶 (cyclin-dependent protein kinases, Cdks),
•CDK蛋白至少有12种：CDK1~CDK12 •周期蛋白也有多种：cyclin A1 A2 A3 B1 B2 B3 C D1等
肿瘤的发生是基因突变累积和自然选择的结果
并非与肿瘤形成相关的某一基因突变就会马上形 成癌；
一个细胞中至少发生5～6个基因突变，才能赋予 癌细胞所有的特征；
并且发生突变的细胞，只有在自然选择中具有竞 争优势才会经过类似的过程，逐渐累计突变基因， 慢慢形成具有癌细胞特征的恶性肿瘤；
因此，癌症是一种典型的老年性疾病，它涉及到 一系列原癌基因和肿瘤抑制基因的致癌突变的积累
癌基因的种类：病毒癌基因、细胞癌基因（原癌基 因）
2.抑癌基因(tumor-suppressor gene)：抑制细胞增殖 相关基因
抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负调控因子， 其编码的蛋白质往往在细胞周期的检验点监控细胞 周期的正常运行；
抑癌基因的突变造成细胞周期失控而过度增殖； 例如：参与DNA损伤修复的p53（图14-15，P313）
1970年,Johnson和Rao将M期细胞与间期细胞融合， 发现间期细胞发生了染色体超前凝聚（ Premature chromosomal condense, PCC ）
不同时相的间期细胞与M期细胞融合，产生的PCC形态各异
G1期PCC为 细单线状
S期PCC为 粉末状
G2期PCC为 双线状
人的M期细胞与袋鼠（Ptk）G1、S、G2期细胞融 合诱导PCC：提示M期细胞存在诱导PCC的因子
小结
1. MPF的发现及其实质；细胞周期中的检验点；
2. 癌细胞的基本特征； 3. 癌基因与抑癌基因；
一、癌细胞的基本特征
1.细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力， 成为“永生”细胞，破坏正常组织的结构与功能；
2.具有侵润性和转移性 良性肿瘤仅存在于某些组织的特定部位，不会转移 恶性肿瘤的细胞间粘着性下降，容易转移到身体的 其它部位增殖，产生次级肿瘤（转移灶）
肝癌细胞的扩散性
转移灶
3. 细胞间相互作用改变 正常细胞通过相互识别，形成特定组织和器官；癌 细胞异常表达某些膜受体蛋白，与别处细胞粘着与 生长
1971年,Masui和Markert将M期的卵细胞提取物注射 非M期的卵母细胞,可驱使卵母细胞进入M期, 使核破 裂, 形成纺锤体
用细胞间期的提取物注射卵母细胞, 不能驱使卵母细 胞进入M期
源自文库
表明：成熟的卵母细胞中存在一种促进成熟的因子， 即MPF
MPF的结构组成: 由两个不同的亚基组成的异 质二聚体;
第二节 癌细胞(Cancer cell)
癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体 内细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细 胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤 (malignancy)。上皮组织的恶性肿瘤称为癌。
正常细胞通过分化形成组织器官；而癌细胞的细胞 类型趋于一致，破坏有机体的组织器官，并且基因 组也发生不同形式的突变
各种CDK蛋白分别与不同的cyclin结合可以对细胞 周期运行的一些关键点进行监控，这些关键点被称 为检验点（checkpoint）
细胞周期中的checkpoints
纺锤体装配
在细胞周期进程中，这些检验点严格监视和调 控细胞周期中的关键事件的完成，如果发现异 常，就将细胞周期阻断，直至异常消除，才能 进入下一阶段。因此，保证了细胞周期的正常 运转与顺序进行