细胞增殖和凋亡机制

CDK5; CDK5R1, CDK5R2. CDKL5.
CDK6; cyclin D1, cyclin D2, cyclin D3
CDK7; cyclin H
CDK8;
CDK9; cyclin T1, , , cyclin K
CDK10
CDK11 (CDC2L2) ;
CDK12 (CRKRS) ;
CDK13 (CDC2L5) ;
(Matsumoto and Maller, 2004) shown in red.
The PSTAIRE (C-) helix and the activation
segment, the two major regions of contact
between pCDK2 and cyclin E1, are shown in
二、有许多蛋白质参与调控细胞周 期进程
• Cyclin 周期素或周期蛋白 • Cdk：cyclin-dependent kinase • CKI：
可编辑版
14
（一）周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶复合物 驱动细胞周期进展
Complex of cyclin A (yellow) with cyclin dependent kinase 2.
Molecule ATP is highlighted in the Leabharlann Baiductive
site of the CDK2.
可编辑版
15
Cyclin：周期蛋白或周期素
1.受生长因子的诱导表达；
2.泛素介导的其蛋白质降解；
3.含有周期蛋白框(cyclin box)的一致性共有 序列，是周期蛋白依赖激酶Cdk的调节亚单 位。
可编m辑a版genta.
22
（二）CKI抑制Cdk及Cyclin-Cdk复合物的活性
• Cyclin-dependent kinase inhibitors
• CKI分两类：
1.Cdk4/Cdk6抑制因子家族
• 有P15、P16、P18、P19等。 • 抑制CyclinD与Cdk4/Cdk6结合，及其复合物的激
可编辑版
23
1.Cdk4/Cdk6抑制因子家族
酶活性。
2.Cip/Kip家族
• Cytokine-inducible protein/kinase interacting protein
• 有P21、P27、P57等。
• 是细胞接受到接触抑制、DNA损伤、低氧及某些细 胞因子等信号后的产物；
• 与Cyclin-Cdk复合物结合，抑制它们的活性。
第十章 细胞增生和凋亡的 分子机制
可编辑版
1
To grow or not to grow, that is a question.
细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡是任何一个多细胞生物在个体 发育过程中的三项基本生命可编活辑动版 ，相互依存，缺一不可。 2
• 细胞增殖是生命的基本特征，种族繁衍、 个体发育、机体修复等都离不开细胞增殖。
• –初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约 200种类型。
• –成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以 补偿衰老和死亡的细胞。
可编辑版
3
• 任何部位细胞进行分裂增殖，何时何部 位进行细胞分化，又何时何部位该细胞 凋亡，受着细胞周期的调节系统的调节， 也受着个体发育不同阶段的发育调节。 这些调节的基础是基因按一定的时间和 空间顺序选择性地进行表达。
可编辑版
9
一、细胞经历细胞周期而增生
Figure A.1. Cell Cycle.
可编辑版
10
可编辑版
11
细胞周期的稽查点
• 稽查点(checkpoint) • 限制点（restriction point） • 细胞周期四个稽查点：
G1／S S／G2 G2／M M／G1
可编辑版
12
可编辑版
13
可编辑版
20
可编辑版
21
Structure of pCDK2 (in green) in complex
with cyclin E1 (in cyan) with the 20-amino-
acid sequence (residues 230–249) that are
involved in centrosome localisation
• 20世纪80年代Tim Hunt发现周期蛋白 (cyclin)。
• 1990年，Paul Nurse发现周期蛋白依赖性蛋白激 酶（cyclin-dependent kinase，CDK）。
• 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 理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖。
可编辑版
18
A list of CDKs with their regulator protein,
cyclin or other
CDK1; cyclin A, cyclin B
CDK2; cyclin A, cyclin E
CDK3
CDK4; cyclin D1, cyclin D2, cyclin D3
可编辑版
5
• 20世纪70年代Leland Hartwell提出了“细胞周期 检验点”（cell cycle checkpoint）概念。最先 找到了用于研究真核细胞周期的合适模型——酵 母细胞，通过研究他进一步提出了细胞分裂基因 的概念，即cdc (cell division cycle)基因。
Cyclin box：一段含有约100个氨基酸序列 的区域，是介导周期蛋白与Cdk催化亚基结 合的关键部位。
可编辑版
16
可编辑版
17
• Cdk是组成型表达的核内丝-苏氨酸蛋白激 酶。
• 在细胞周期不同时相中，不同的cyclins的 集聚与相应CDKs结合并被激活。
• CDK激活的底物主要有RB、转录因子、组 蛋白、细胞结构蛋白等，具有促进细胞周 期时相转变、启动DNA合成、运行细胞分 裂、推进细胞周期运行的重要功能。
可编辑版
6
可编辑版
7
恶性肿瘤具有两大特征，一是细 胞无休止分裂，二是恶性分化 (malignant differentiation)。如何 使肿瘤细胞停止分裂，并走向死 亡(凋亡)和“改邪归正”(诱导分 化)是肿瘤治疗的关键问题。
可编辑版
8
第一节 生长因子信号转导活化细胞 周期进程是细胞增生的分子机制