细胞周期及调控
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3.终端分化细胞：不分裂细胞；不可逆的脱离细胞 周期，丧失增值能力，但具有一定生理功能。如 神经细胞、心肌细胞。
第二节 细胞周期的元素及其相互作用
调节细胞周期的3类蛋白质: 细胞周期蛋白/素(cyclin) 细胞周期素依赖激酶 (cyclin-dependent kinase，CDK) 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 （CDK inhibitory protein，CKI）
1.1 Cyclins during G1 Phase
是指在G1期或G1→S期转换点发挥作用，并能启 动细胞周期，促进DNA合成的周期素。
G1期周期素主要包括周期素C、D、E等，这些周 期素通常在细胞周期的G1期时活性升高，而在S 期以后则逐渐降至较低的水平。
周期素D：
CyclinD 是细胞周期运行的起始因子, 又是生长 因子的感受器。处于G0 期的细胞在GF和GFR的 作用下, 通过ras蛋白→MAPK信号传导通路使 cyclinD 在G1 早期表达增加。
周期素D的C-端存在一个PEST序列；N-端含有 一个与DNA肿瘤病毒转化蛋白共同的顺序LeuX-Cys-X-Glu ，是周期素D与p110Rb等蛋白结 合所必需。
周期素D至少有D1、 D2、D3三种亚型。
不同亚型周期素D 在细胞内的表达模 式不同，但主要是 在G1期处于较高的 表达水平。
1.周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK)---CDK1-6,是调节细胞 周期的主要蛋白质，通过使其他蛋白质磷酸化而驱动细胞 周期进程,其活性受周期蛋白的正调控，受CKI的负调控。
2.周期蛋白（cyclin)---A, B, C, D, E等，不同的周期蛋白与 不同的CDK结合形成cyclin-CDK复合物，可调节细胞周 期的不同阶段。
不同的周期蛋白（cyclin A,B,C,D,E, F,G,H等）能与不同的CDK结合，可调节 细胞周期的不同阶段。
G1
S
G2
D-CDK4/6
E-CDK2
M
A-CDK2
A-CDK1 B-CDK1
五大类周期素中都含有由100～150个氨基酸残 基组成的保守区，称为周期素盒（cyclin box），是与CDK相互作用的活性区域。
细胞周期及调控
Cell cycle regulation
山东大学医学院生化与分子 生物学研究所－任桂杰
内容介绍:
第一节 细胞周期概述 第二节 细胞周期的各元素及其相互作用 第三节 细胞周期同步化及检测
第一节 细胞周期概述
一、细胞周期
细胞增殖周期，简 称细胞周期(cell cycle)，是指连续分裂 的细胞从上一次有丝 分裂结束开始到下一 次有丝分裂结束为止 所经历的整个序列过 程。这个过程所需要 的时间称为细胞周期 时间。
➢ 检查点：各时相交叉处存在检查点，决定细胞下一 步的增殖趋向。
➢ 细胞微环境：细胞周期是否顺利推进与细胞外信号 和条件等密切相关。
二、机体活细胞的分类
1.周期性细胞：连续分裂的细胞；始终处于增殖和 死亡的动态平衡中（稳态更新）。如表皮细胞、 骨髓细胞。
2.G0期细胞：休眠细胞；暂时脱离细胞周期，适当 刺激可重新进入细胞周期（条件更新）。如肝、 肾细胞。
2001年，Leland Hartwell，Paul nurse和 Tim hunt因成功揭 示细胞周期分子机制而共同获得第100届诺贝尔生理学与医学 奖。这标志着细胞周期的研究已获得全世界的认同，为细胞周 期与肿瘤的研究奠定了基础。
1. Structure and Function of Cyclin
G2期： 该期主要的生化活动是合成一些与有丝分 裂有关的蛋白质。
M期：
该期很短，一般持续0.5-2小时。该期生 化合成停止，细胞形态发生改变，一个母 细胞分裂成2个子代细胞。
3. 细胞周期的特点:
➢ 单向性：只能沿G1、S、M方向推进而不能 逆行。
➢ 阶段性：各期细胞形态和代谢特点有明显差异，细 胞可因某种原因在某时相停止下来，待生长条件适 合后重新活跃到下一时相。
1. Phases of Cell Cycle
G1期：（DNA合成前期） 从有丝分裂完成到DNA 复制之前的一段时期；
M
phase
有丝分裂期
S期：（ DNA合成期）为
DNA复制的时期；
DNA合成后期 DNA合成前期
G0
G2期：（ DNA合成后期）
从DNA复制完成到有丝
分裂开始的一段时期；
DNA合成期
Cyclin (CLN)又称周期素，是一组结构 相似能结合并调节细胞周期蛋白依赖激酶 (cyclin-dependent kinase, CDK)活性的 蛋白质。
周期素都是CDK的调节亚基，分别在细胞周期 的不同时期积累，激活CDK，使其具有催化关 键底物磷酸化的作用并调节底物活性。
在高等真核细胞中，周期素至少分为A、B、C、 D、E、F、G等几大类。
此外，还可含有降解盒（destruction box）或 PEST序列（脯-谷-丝-苏），可通过定时降解或 快速转换来调节周期素的水平。
周 期 素 的 家 族 成 员
The Expressional Levels of Cyclins during Cell Cycle
按周期素表达及作用的细胞周期阶段的不 同，可将其分为G1期（C、D、E）和M期 （A、B）两大类。
3.CDK抑制蛋白（CKI)---与CDK结合后可抑制CDK的活性， 可分为两大家族：①CIP/KIP(p21,p27,p57等):广泛抑制 多种CDK的活性。②INK4家族(P15,p16,p18,p19等):特 异性抑制作用。
CDK4/cyclin D -> CDK2/cyclin E -> CDK2/cyclin A -> CDK1/Cyclin B
M期：（有丝分裂期）从
细胞分裂开始到结束的
一段时期。
细胞分裂周期4个时相
2. Characteristics of Cell Cycle Phases
G1期： 细胞周期的大部分时相处于G1期，动物细 胞一般为6-12小时。该期主要的生化活动 是合成RNA和蛋白质。
S期：
此期一般持续6-8小时，其长短主要由基 因组的复杂度决定。该期主要的生化活动 是复制DNA。
第二节 细胞周期的元素及其相互作用
调节细胞周期的3类蛋白质: 细胞周期蛋白/素(cyclin) 细胞周期素依赖激酶 (cyclin-dependent kinase，CDK) 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 （CDK inhibitory protein，CKI）
1.1 Cyclins during G1 Phase
是指在G1期或G1→S期转换点发挥作用，并能启 动细胞周期，促进DNA合成的周期素。
G1期周期素主要包括周期素C、D、E等，这些周 期素通常在细胞周期的G1期时活性升高，而在S 期以后则逐渐降至较低的水平。
周期素D：
CyclinD 是细胞周期运行的起始因子, 又是生长 因子的感受器。处于G0 期的细胞在GF和GFR的 作用下, 通过ras蛋白→MAPK信号传导通路使 cyclinD 在G1 早期表达增加。
周期素D的C-端存在一个PEST序列；N-端含有 一个与DNA肿瘤病毒转化蛋白共同的顺序LeuX-Cys-X-Glu ，是周期素D与p110Rb等蛋白结 合所必需。
周期素D至少有D1、 D2、D3三种亚型。
不同亚型周期素D 在细胞内的表达模 式不同，但主要是 在G1期处于较高的 表达水平。
1.周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK)---CDK1-6,是调节细胞 周期的主要蛋白质，通过使其他蛋白质磷酸化而驱动细胞 周期进程,其活性受周期蛋白的正调控，受CKI的负调控。
2.周期蛋白（cyclin)---A, B, C, D, E等，不同的周期蛋白与 不同的CDK结合形成cyclin-CDK复合物，可调节细胞周 期的不同阶段。
不同的周期蛋白（cyclin A,B,C,D,E, F,G,H等）能与不同的CDK结合，可调节 细胞周期的不同阶段。
G1
S
G2
D-CDK4/6
E-CDK2
M
A-CDK2
A-CDK1 B-CDK1
五大类周期素中都含有由100～150个氨基酸残 基组成的保守区，称为周期素盒（cyclin box），是与CDK相互作用的活性区域。
细胞周期及调控
Cell cycle regulation
山东大学医学院生化与分子 生物学研究所－任桂杰
内容介绍:
第一节 细胞周期概述 第二节 细胞周期的各元素及其相互作用 第三节 细胞周期同步化及检测
第一节 细胞周期概述
一、细胞周期
细胞增殖周期，简 称细胞周期(cell cycle)，是指连续分裂 的细胞从上一次有丝 分裂结束开始到下一 次有丝分裂结束为止 所经历的整个序列过 程。这个过程所需要 的时间称为细胞周期 时间。
➢ 检查点：各时相交叉处存在检查点，决定细胞下一 步的增殖趋向。
➢ 细胞微环境：细胞周期是否顺利推进与细胞外信号 和条件等密切相关。
二、机体活细胞的分类
1.周期性细胞：连续分裂的细胞；始终处于增殖和 死亡的动态平衡中（稳态更新）。如表皮细胞、 骨髓细胞。
2.G0期细胞：休眠细胞；暂时脱离细胞周期，适当 刺激可重新进入细胞周期（条件更新）。如肝、 肾细胞。
2001年，Leland Hartwell，Paul nurse和 Tim hunt因成功揭 示细胞周期分子机制而共同获得第100届诺贝尔生理学与医学 奖。这标志着细胞周期的研究已获得全世界的认同，为细胞周 期与肿瘤的研究奠定了基础。
1. Structure and Function of Cyclin
G2期： 该期主要的生化活动是合成一些与有丝分 裂有关的蛋白质。
M期：
该期很短，一般持续0.5-2小时。该期生 化合成停止，细胞形态发生改变，一个母 细胞分裂成2个子代细胞。
3. 细胞周期的特点:
➢ 单向性：只能沿G1、S、M方向推进而不能 逆行。
➢ 阶段性：各期细胞形态和代谢特点有明显差异，细 胞可因某种原因在某时相停止下来，待生长条件适 合后重新活跃到下一时相。
1. Phases of Cell Cycle
G1期：（DNA合成前期） 从有丝分裂完成到DNA 复制之前的一段时期；
M
phase
有丝分裂期
S期：（ DNA合成期）为
DNA复制的时期；
DNA合成后期 DNA合成前期
G0
G2期：（ DNA合成后期）
从DNA复制完成到有丝
分裂开始的一段时期；
DNA合成期
Cyclin (CLN)又称周期素，是一组结构 相似能结合并调节细胞周期蛋白依赖激酶 (cyclin-dependent kinase, CDK)活性的 蛋白质。
周期素都是CDK的调节亚基，分别在细胞周期 的不同时期积累，激活CDK，使其具有催化关 键底物磷酸化的作用并调节底物活性。
在高等真核细胞中，周期素至少分为A、B、C、 D、E、F、G等几大类。
此外，还可含有降解盒（destruction box）或 PEST序列（脯-谷-丝-苏），可通过定时降解或 快速转换来调节周期素的水平。
周 期 素 的 家 族 成 员
The Expressional Levels of Cyclins during Cell Cycle
按周期素表达及作用的细胞周期阶段的不 同，可将其分为G1期（C、D、E）和M期 （A、B）两大类。
3.CDK抑制蛋白（CKI)---与CDK结合后可抑制CDK的活性， 可分为两大家族：①CIP/KIP(p21,p27,p57等):广泛抑制 多种CDK的活性。②INK4家族(P15,p16,p18,p19等):特 异性抑制作用。
CDK4/cyclin D -> CDK2/cyclin E -> CDK2/cyclin A -> CDK1/Cyclin B
M期：（有丝分裂期）从
细胞分裂开始到结束的
一段时期。
细胞分裂周期4个时相
2. Characteristics of Cell Cycle Phases
G1期： 细胞周期的大部分时相处于G1期，动物细 胞一般为6-12小时。该期主要的生化活动 是合成RNA和蛋白质。
S期：
此期一般持续6-8小时，其长短主要由基 因组的复杂度决定。该期主要的生化活动 是复制DNA。