细胞增殖分化资料
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促有丝分裂因子MPF(mitosispromoting factor)
❖ MPF = CDC2(CDK1)+clyclin B
PCC的情况表
M期融合 PCC DNA
G1
单线状 未复制
S
粉末状 正在复制（断裂）
G2
双线状 复制完成
细胞周期G2-M期
❖MPF ❖（Cyc B与CDK1结合）活化，
引起染色质致密等，最后又可以 灭活姐妹染色体的复合体。
1959 Cohen 从小鼠颌下腺提取发现表皮生长因子 EGF （美丽因子）
功能：1、促进皮肤组织（化妆品）、角膜生长繁殖； 2、加速胃溃疡的治疗和抑制胃酸的分泌； 3、对某些癌症的治疗 实验：细胞培养必须加血清，细胞才能增值生长
五、生长因子
❖ 调节作用
促进：红细胞生长素，内皮素，肝细胞生长 因子、表皮生长因子（EGF）、神经生长因 子（NGF）白细胞介素、干扰素抗肿瘤
Timothy Hunt 发现 Cyclin 蛋白
❖ 海胆的卵裂
两种蛋白质的含量随细胞周期振荡 周期蛋白 cyclin A和B
•2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获 诺贝尔生理医学奖。
Leland H. Hartwell
❖P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d ❖CIP/KIP (Kinase inhibition protein)家族
p21（第一个被发现的）、p27、p57
❖ 抑制 CDK2－CycA CDK2－Cyc E
p21受p53调节
❖DNA损伤时引起G1期停滞，在G2/M期重要作用
细胞周期的调控
主要检验点
❖ G1/S检验点
DNA是否损伤？ 细胞外环境是否适宜？ 细胞体积是否足够大？。
❖ S期检验点：
DNA复制是否完成？
主要检验点
❖ G2/M检验点（裂殖酵母最主要的）
DNA是否损伤？ 细胞体积是否足够大？
❖ 中-后期检验点：纺锤体组装检验点，并阻止 成对姐妹染色单体分离
细胞周期检查点
医学分子生物学
第八章 ❖ 第十章
细胞增殖与分化 肿瘤及其分子机制
主讲教师： 梅志强 医学分子生物学实验室
第一节 增殖的分子基础 一 细胞增殖
❖ 细胞增殖（proliferation)
❖ 初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约
200种类型。
一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这 一速度，则两天即可超过地球的重量。
G2间期→前期→前中期→中期→后期→末期
完成周期
❖ MPF活性达到最高时
激活细胞分裂后期促进复合体(APC) ❖ 将泛素连接在cyclinB上
❖ cyclinB被蛋白酶体(proteasome)降解 ❖ 完成一个细胞周期
(细胞分裂)早期
间期
(细胞有丝分裂的)末期
(细胞分裂的)后期
细胞周期检验点（check point）
细胞寿命
❖ 白细胞 1天 ❖ 红细胞 120天 ❖ 绒毛膜上皮细胞 2－3天 ❖ 皮肤细胞 5天 ❖ 神经元细胞 一生
❖ 重要性：通过实验 例如 （放射小鼠）
❖ 生长
细胞数目增多(成纤维细 胞、血细胞等）
细胞体积增大（脂肪细 胞、神经元细胞等）
细胞外基质的合成（骨 基质）
❖ 生长速度
细胞死亡 ＋ 细胞增殖
抑制
❖ 抑素(chalone)，肿瘤坏死因子 TNF
二、 细胞周期
❖ G1期：从有丝分裂完成到DNA复制之前的 一段时期。G1期有一限制点R，使其通过周 期，它是某些药物作用点。
❖ 由于R点作用，细胞分为三种： ❖ 1 继续增值细胞：每次分裂完后都越过R(骨髓
干细胞、消化道上皮细胞、恶性肿瘤细胞等）
❖ 2 暂不增值细胞：肝肾等细胞，可以重返G1-S ❖ 3 永不增值细胞 ：人成熟红细胞、神经元细胞等
R. Timothy (Tim) Hunt
Sir Paul M. Nurse
三、周期因子
❖ 周期蛋白
Cyclin （Ｃyc）
特点
❖在细胞周期中呈周期性变化
作用
❖ 激活CDK，引导CDK作用于不同底物
❖ 周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent protein kinase，CDK）家族，可与多种 周期蛋白结合。
不同类型的周期蛋白
激酶复合体 G1-CDK
脊椎动物
Cyclin Cyclin D*
CDK CDK4 、6
G1/S-CDK S-CDK M-CDK
Cyclin E Cyclin A Cyclin B
CDK2 CDK2 CDK1(CDC2)
CDK 抑制因子 CKI（CIP）
❖ INK4 家族
Ink4(Inhibitor of cdk 4):
五、生长因子
❖ 生长因子（growth factor） ❖ 通过质膜上特异受体，将信息传递至细胞
内部，调节细பைடு நூலகம்生长与增殖的多肽或蛋白 ❖ 性质
调节生长、分化、免疫、肿瘤、创伤愈合等
五、生长因子
发现:1948 Bueker 小鼠肉瘤组织 植入胚胎体壁可使神经 节增加，还可使远端的增加 （ NGF）
Leland Hartwell, Paul Nurse
发现 cdc cell division cycle gene
❖ 芽殖、裂殖酵母
温度敏感突变株
裂殖酵母cdc2、 芽殖酵母cdc28突变型
限制温度下无法分裂
❖ cdc2和cdc28 （小写代表基因）
❖ 编码蛋白激酶 34KD
CDC2、CDC28 （大写代表蛋白）
❖ G1期
（生长因子）
1、 cyc D表达，并与CDK4、
CDK6结合
2、使Rb蛋白磷酸化
3、 释放 转录因子E2F
4、编码cyclinE、A和CDK1的基因
组装DNA复制前复合体
细胞周期 基本模式
G2-M期：MPF的发现
MPF的发现背景
❖ M期细胞＋间期细胞 PCC早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome)
二、 细胞周期
❖ 细胞周期（cell cycle）
❖ 生命的更新性
间期 （G1,S,G2)
❖ 生命的起始进化
❖ 遗传物质复制平均分配
分裂期(M)
❖ 人细胞 24小时, ❖ 人肝细胞：1年 ❖ 蛙胚 30min ❖ 哺乳动物成纤维细胞 20h ❖ 酵母 90分钟（馒头发酵快）
❖ fly 8min ❖ 乌龟
❖ MPF = CDC2(CDK1)+clyclin B
PCC的情况表
M期融合 PCC DNA
G1
单线状 未复制
S
粉末状 正在复制（断裂）
G2
双线状 复制完成
细胞周期G2-M期
❖MPF ❖（Cyc B与CDK1结合）活化，
引起染色质致密等，最后又可以 灭活姐妹染色体的复合体。
1959 Cohen 从小鼠颌下腺提取发现表皮生长因子 EGF （美丽因子）
功能：1、促进皮肤组织（化妆品）、角膜生长繁殖； 2、加速胃溃疡的治疗和抑制胃酸的分泌； 3、对某些癌症的治疗 实验：细胞培养必须加血清，细胞才能增值生长
五、生长因子
❖ 调节作用
促进：红细胞生长素，内皮素，肝细胞生长 因子、表皮生长因子（EGF）、神经生长因 子（NGF）白细胞介素、干扰素抗肿瘤
Timothy Hunt 发现 Cyclin 蛋白
❖ 海胆的卵裂
两种蛋白质的含量随细胞周期振荡 周期蛋白 cyclin A和B
•2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获 诺贝尔生理医学奖。
Leland H. Hartwell
❖P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d ❖CIP/KIP (Kinase inhibition protein)家族
p21（第一个被发现的）、p27、p57
❖ 抑制 CDK2－CycA CDK2－Cyc E
p21受p53调节
❖DNA损伤时引起G1期停滞，在G2/M期重要作用
细胞周期的调控
主要检验点
❖ G1/S检验点
DNA是否损伤？ 细胞外环境是否适宜？ 细胞体积是否足够大？。
❖ S期检验点：
DNA复制是否完成？
主要检验点
❖ G2/M检验点（裂殖酵母最主要的）
DNA是否损伤？ 细胞体积是否足够大？
❖ 中-后期检验点：纺锤体组装检验点，并阻止 成对姐妹染色单体分离
细胞周期检查点
医学分子生物学
第八章 ❖ 第十章
细胞增殖与分化 肿瘤及其分子机制
主讲教师： 梅志强 医学分子生物学实验室
第一节 增殖的分子基础 一 细胞增殖
❖ 细胞增殖（proliferation)
❖ 初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约
200种类型。
一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这 一速度，则两天即可超过地球的重量。
G2间期→前期→前中期→中期→后期→末期
完成周期
❖ MPF活性达到最高时
激活细胞分裂后期促进复合体(APC) ❖ 将泛素连接在cyclinB上
❖ cyclinB被蛋白酶体(proteasome)降解 ❖ 完成一个细胞周期
(细胞分裂)早期
间期
(细胞有丝分裂的)末期
(细胞分裂的)后期
细胞周期检验点（check point）
细胞寿命
❖ 白细胞 1天 ❖ 红细胞 120天 ❖ 绒毛膜上皮细胞 2－3天 ❖ 皮肤细胞 5天 ❖ 神经元细胞 一生
❖ 重要性：通过实验 例如 （放射小鼠）
❖ 生长
细胞数目增多(成纤维细 胞、血细胞等）
细胞体积增大（脂肪细 胞、神经元细胞等）
细胞外基质的合成（骨 基质）
❖ 生长速度
细胞死亡 ＋ 细胞增殖
抑制
❖ 抑素(chalone)，肿瘤坏死因子 TNF
二、 细胞周期
❖ G1期：从有丝分裂完成到DNA复制之前的 一段时期。G1期有一限制点R，使其通过周 期，它是某些药物作用点。
❖ 由于R点作用，细胞分为三种： ❖ 1 继续增值细胞：每次分裂完后都越过R(骨髓
干细胞、消化道上皮细胞、恶性肿瘤细胞等）
❖ 2 暂不增值细胞：肝肾等细胞，可以重返G1-S ❖ 3 永不增值细胞 ：人成熟红细胞、神经元细胞等
R. Timothy (Tim) Hunt
Sir Paul M. Nurse
三、周期因子
❖ 周期蛋白
Cyclin （Ｃyc）
特点
❖在细胞周期中呈周期性变化
作用
❖ 激活CDK，引导CDK作用于不同底物
❖ 周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent protein kinase，CDK）家族，可与多种 周期蛋白结合。
不同类型的周期蛋白
激酶复合体 G1-CDK
脊椎动物
Cyclin Cyclin D*
CDK CDK4 、6
G1/S-CDK S-CDK M-CDK
Cyclin E Cyclin A Cyclin B
CDK2 CDK2 CDK1(CDC2)
CDK 抑制因子 CKI（CIP）
❖ INK4 家族
Ink4(Inhibitor of cdk 4):
五、生长因子
❖ 生长因子（growth factor） ❖ 通过质膜上特异受体，将信息传递至细胞
内部，调节细பைடு நூலகம்生长与增殖的多肽或蛋白 ❖ 性质
调节生长、分化、免疫、肿瘤、创伤愈合等
五、生长因子
发现:1948 Bueker 小鼠肉瘤组织 植入胚胎体壁可使神经 节增加，还可使远端的增加 （ NGF）
Leland Hartwell, Paul Nurse
发现 cdc cell division cycle gene
❖ 芽殖、裂殖酵母
温度敏感突变株
裂殖酵母cdc2、 芽殖酵母cdc28突变型
限制温度下无法分裂
❖ cdc2和cdc28 （小写代表基因）
❖ 编码蛋白激酶 34KD
CDC2、CDC28 （大写代表蛋白）
❖ G1期
（生长因子）
1、 cyc D表达，并与CDK4、
CDK6结合
2、使Rb蛋白磷酸化
3、 释放 转录因子E2F
4、编码cyclinE、A和CDK1的基因
组装DNA复制前复合体
细胞周期 基本模式
G2-M期：MPF的发现
MPF的发现背景
❖ M期细胞＋间期细胞 PCC早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome)
二、 细胞周期
❖ 细胞周期（cell cycle）
❖ 生命的更新性
间期 （G1,S,G2)
❖ 生命的起始进化
❖ 遗传物质复制平均分配
分裂期(M)
❖ 人细胞 24小时, ❖ 人肝细胞：1年 ❖ 蛙胚 30min ❖ 哺乳动物成纤维细胞 20h ❖ 酵母 90分钟（馒头发酵快）
❖ fly 8min ❖ 乌龟