细胞增殖调控与癌细胞ppt课件

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•在动物中已知7种CDK。均含有一段相似的 CDK激酶结构域，这一区域有一段保守序 列，即PSTAIRE，与周期蛋白的结合有关, 且其活性被周期蛋白调控。
•细胞内存在多种因子参与CDK激酶活性的调节。 •含有影响CDK激酶活性的位点，如CKI(CDKI) 的结合位点——其活性受CKI调节
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(1)结构特点
• 作用：激活CDK，引导CDK作用于不同底物。
• 已知30余种，在脊椎动物中为A1-2、B1-3 、C、
D1-3、E1-2、F、G、H等。
• 酵母：Cln1,Cln2,Cln3,Clb1~Clb6
• 分为4类：G1型、G1/S型、S型、M型。
• G1期: C, D, E; M期: A, B
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•含有周期蛋白框：介导与不同CDK结合 •含有破坏框：将泛素（遍. 在蛋白）连接到破坏框上23
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cell cycle regulation
• Cdc2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，故名 细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase， CDK)。
• CDK1（哺乳动物中的一种）可将特定蛋白磷酸化， 促进细胞周期运行，又称作细胞周期引擎。
– – 如将核纤层蛋白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失； – – 将H1磷酸化导致染色体的凝缩等。
– cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶，促进细胞 周期的进行。
MPF=p34cdc2(p34cdc28)+ p56cdc13 (cyclinB)
– weel和cdc25分别表现为抑制和促进CDC2的活性。
– wee1突变型则提早分裂，cdc25突变型细胞体积增大
而不分裂；
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Cdc 25 & Wee1 mutant
(1) MPF的构成
1988年， Maller实验室的Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。 由两个不同的亚基组成的异质二聚体: p32和p45(非洲 爪蟾)，使蛋白质底物磷酸化。
1983年 Tim Hunt发现海胆的卵裂过程中两种蛋白质的 含量随细胞周期振荡，命名为周期蛋白(cyclin A和B)。 后来发现各类动物来源的细胞周期蛋白mRNA均能诱 导蛙卵的成熟。
第十四章 细胞增殖调控与癌细胞
G1期检验点：酵母——Start；动物细wenku.baidu.com——Restriction Point
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检验点（checkpoint）
在细胞周期中，决定细胞周期能否继续向前 运转的某一特定时期，称为检验点。
细胞周期检验点是细胞周期调控的一
种机制, 主要是确保周期每一时相事件
的有序、全部完成并与外界环境因素
相联系
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细胞周期中的主要的检验点
G1/S检验点 ：启动DNA的复制 S期检验点：检验DNA复制是否完毕 G2/M检验点：能否开始分裂 中-后期检验点：纺锤体组装的检验
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1、MPF的发现及其作用
成 熟 促 进 因 子 (maturation promoting factor ， MPF ） , 又 称 有 丝 分 裂 因 子 (Mitosis-promoting factor), 早期称为M期促 进因子(M-phase promoting factor, MPF)，是 指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子
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1970年，Johnson and Rao将同化的不同细胞周期的细胞诱导融合
早熟染色体凝集（染色体超前凝集）(Premature chromosome
condensation,PCC)——超前凝集染. 色体
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卵细胞细 胞质移植 实验
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2、MPF与 CDK激酶 (周期蛋白依赖性蛋白激酶)
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(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期调控
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• CDK inhibitor, CDKI对细胞周期起负调控作用，分为：
– – ①Ink4(Inhibitor of cdk 4): P16ink4a, P15ink4b, P18ink4c, P19ink4d。 P16ink4a特异性抑制cdk4·cyclin D1, cdk6·cyclin D1。
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• 1960s Leland Hartwell,1970s Paul Nurse 分别以芽殖 酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株， 发现许多与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene, cdc基因)。
– 裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突变型在限制温度下无 法分裂；
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Cdk活性可因抑制性磷酸化而 受到抑制，并被抑制蛋白抑制
P27—Cdk抑制蛋白(CKIs)
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• cyclin-CDK激酶复合物具有多样性
细胞周期控系统简图
Cdk与不同的周期蛋白 结合，引发不同的细胞 周期事件. Cdk活性因周期蛋白降 解而终止.
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3、细胞周期蛋白(cyclin)的作用
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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。
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Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse
CDK的活性调节及多样性
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MPF：cyclin-Cdk
周期蛋白称为调节亚 基
催化亚基从ATP上转 移磷酸到丝氨酸和苏 氨酸残基上
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●催化亚基 是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 其活性有赖于周期蛋白，故该蛋白称为周期蛋白
依赖性激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks); ●调节亚基：周期蛋白(cyclin)
– – ②Cip/Kip (cyclin inhibition protein1) (Kinase inhibition protein) ：P21cip1/WAF1 , P27kip1、P57kip2， 抑制大多数CDK的激酶活性。P21cip1/WAF1对G1期 CDK起抑制作用，还能与DNA 聚合酶δ 的辅助因子 PCNA （ proliferating cell nuclear或antigen）结合， 直接抑制DNA的合成。