细胞周期及其调控ppt课件
合集下载
相关主题
- 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)。
Page 6
细胞周期的调节
细胞周期性蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase Cdk）调节细胞周期，催化ATP对底物蛋白 丝氨酸或者苏氨酸侧链的磷酸化。磷酸化的蛋白 在细胞周期的特定阶段发挥功能。Cdk的活性受 到其他蛋白激酶、蛋白磷酸酶、细胞周期蛋白间 的相互作用以及Cdk抑制蛋白的严密调控。
可以简单的分为有丝分裂期（M期）和分裂期（G1期、S 期、G2期）
Page 4
显微镜观察下的M期分裂步骤
1、DNA浓聚为染色体 2、有丝分裂纺锤体在中心体形成 3、核膜分裂 4、纺锤体微管与染色体结合 5、染色体沿着细胞赤道排列 6、姐妹染色体分离，形成两套染色体 7、在每套染色体周围形成核膜 8、染色体解聚 9、细胞质膜凹陷，母细胞形成两个子细胞
Page 5
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。
M期末尾，M-cyclin的泛素化和细胞蛋白酶的降解 终止了M-Cdk/M-cyclin的活性。
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 9
泛素（ubiquitin ）一个高度保守的蛋白质，由76 个氨基酸残基组成
四、p53调节
P53蛋白是细胞周期进展的主要监控因子，为 DNA损伤时激活的一种转录因子。
waf1为p53的靶基因 p21为waf1的产物，是G1-Cdk的抑制因子，是一种
CDK抑制蛋白，其作用是抑制G1-Cdk被Rb磷酸化， 阻止细胞进入S期 p53调节机制使得细胞在进入S期之前有充裕的时 间修复受损的DNA，但当p53水平超过停止细胞 周期所需要的浓度时则会启动细胞死亡或凋亡
细胞周期及其调控
Richard M.Schults
一、概述 二、细胞周期 三、Rb调节 四、p53调节
Page 2
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。
Rb蛋白在G1期与G0期去磷酸化，隔离转录因子 E2F
Rb蛋白在S期磷酸化，释放E2F，使其与目的基因 的调控区域结合，增加S期进展所需的蛋白质，如 DNA聚合酶、二氢叶酸还原酶、胸腺嘧啶核苷激 酶以S期细胞周期调节蛋白等
去磷酸化的Rb具有生物活性，磷酸化的Rb没有生 物活性
Page 11
Page 12
M期周期蛋白依赖性激酶（M-Cdk） M期细胞周期蛋白（M-cyclin）
Page 7
红——M-Cdk
绿——M-cyclin
Page 8
Biblioteka Baidu
wee1 是一种G2/M期激酶，可在抑制位点Pi磷酸化 M-Cdk，从而抑制M-Cdk/M-cyclin的活性，并阻止 细胞进入M期。当细胞进入M期时，抑制性的磷 酸基团被蛋白磷酸酶M-cdc25移除，wee1信号终止 释放，此外M-Cdk/M-cyclin还必须被M期活化激酶 M-CAK (CDK活化激酶) 激活，它催化M-Cdk的活 化位点磷酸化。
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 3
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。
泛素化：泛素C端甘氨酸残基通过酰胺键与目的 蛋白的赖氨酸残基的ε氨基结合。参与蛋白质降解 和功能调控等
调节G1/S期的泛素化作用统称为SCF复合物，在 泛素化作用和细胞周期蛋白降解时，所有Cdk都 会失活
Page 10
三、Rb调节
Rb蛋白（retinoblastoma sensitivity protein）即视网 膜母细胞瘤蛋白，是Cdk的重要底物
Page 13
细胞凋亡或死亡
P53
P21
Rb-p
E2F
G1/S-Cdk G1/S-cyclin
E2F
Rb
Page 14
陶俊宇
Page 15
细胞周期的调节
细胞周期性蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase Cdk）调节细胞周期，催化ATP对底物蛋白 丝氨酸或者苏氨酸侧链的磷酸化。磷酸化的蛋白 在细胞周期的特定阶段发挥功能。Cdk的活性受 到其他蛋白激酶、蛋白磷酸酶、细胞周期蛋白间 的相互作用以及Cdk抑制蛋白的严密调控。
可以简单的分为有丝分裂期（M期）和分裂期（G1期、S 期、G2期）
Page 4
显微镜观察下的M期分裂步骤
1、DNA浓聚为染色体 2、有丝分裂纺锤体在中心体形成 3、核膜分裂 4、纺锤体微管与染色体结合 5、染色体沿着细胞赤道排列 6、姐妹染色体分离，形成两套染色体 7、在每套染色体周围形成核膜 8、染色体解聚 9、细胞质膜凹陷，母细胞形成两个子细胞
Page 5
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。
M期末尾，M-cyclin的泛素化和细胞蛋白酶的降解 终止了M-Cdk/M-cyclin的活性。
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 9
泛素（ubiquitin ）一个高度保守的蛋白质，由76 个氨基酸残基组成
四、p53调节
P53蛋白是细胞周期进展的主要监控因子，为 DNA损伤时激活的一种转录因子。
waf1为p53的靶基因 p21为waf1的产物，是G1-Cdk的抑制因子，是一种
CDK抑制蛋白，其作用是抑制G1-Cdk被Rb磷酸化， 阻止细胞进入S期 p53调节机制使得细胞在进入S期之前有充裕的时 间修复受损的DNA，但当p53水平超过停止细胞 周期所需要的浓度时则会启动细胞死亡或凋亡
细胞周期及其调控
Richard M.Schults
一、概述 二、细胞周期 三、Rb调节 四、p53调节
Page 2
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。
Rb蛋白在G1期与G0期去磷酸化，隔离转录因子 E2F
Rb蛋白在S期磷酸化，释放E2F，使其与目的基因 的调控区域结合，增加S期进展所需的蛋白质，如 DNA聚合酶、二氢叶酸还原酶、胸腺嘧啶核苷激 酶以S期细胞周期调节蛋白等
去磷酸化的Rb具有生物活性，磷酸化的Rb没有生 物活性
Page 11
Page 12
M期周期蛋白依赖性激酶（M-Cdk） M期细胞周期蛋白（M-cyclin）
Page 7
红——M-Cdk
绿——M-cyclin
Page 8
Biblioteka Baidu
wee1 是一种G2/M期激酶，可在抑制位点Pi磷酸化 M-Cdk，从而抑制M-Cdk/M-cyclin的活性，并阻止 细胞进入M期。当细胞进入M期时，抑制性的磷 酸基团被蛋白磷酸酶M-cdc25移除，wee1信号终止 释放，此外M-Cdk/M-cyclin还必须被M期活化激酶 M-CAK (CDK活化激酶) 激活，它催化M-Cdk的活 化位点磷酸化。
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 3
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。
泛素化：泛素C端甘氨酸残基通过酰胺键与目的 蛋白的赖氨酸残基的ε氨基结合。参与蛋白质降解 和功能调控等
调节G1/S期的泛素化作用统称为SCF复合物，在 泛素化作用和细胞周期蛋白降解时，所有Cdk都 会失活
Page 10
三、Rb调节
Rb蛋白（retinoblastoma sensitivity protein）即视网 膜母细胞瘤蛋白，是Cdk的重要底物
Page 13
细胞凋亡或死亡
P53
P21
Rb-p
E2F
G1/S-Cdk G1/S-cyclin
E2F
Rb
Page 14
陶俊宇
Page 15