细胞增殖和细胞周期

周期蛋白B
周期蛋白依赖性蛋白激酶Cdk1
成熟促进因子的化学组成
2.功能：
（1）MPF促进细胞从G2期进入M期
MPF被激活后，导致：
•Ｈ1组蛋白的磷酸化，染色质凝集形成染色体。
•核纤层蛋白的磷酸化可引起核纤层的解体，核 膜破裂。 •核仁蛋白磷酸化促使核仁解体。 •多种微管结合蛋白磷酸化，使微管发生重排，
（Cdk）
Cyclin与CDK----细胞周期调控的核心
CDK1+ cyclinB=MPF （成熟促进因子）
Cyclin- CDK是
细胞周期引擎
(二) MPF（成熟促进因子）对细胞周期的调控 1.MPF:是能促进M期启动的调控因子，在G2/M期转换中
起关键作用，其化学组成是MPF=CDK1+cyclinB。
• 成熟促进因子（MPF）、有丝分裂因子
•微管蛋白
（合成起始于S期，完成于G2期）
2.有R点: 决定细胞是否进入
M期
M期 •染色质螺旋化变为染色体，并平均分配到
两个子细胞的过程。
•历时最短、形态结构变化最大 •包括核分裂、胞质分裂
•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。
第三节
细胞周期的调控
Leland H. Hartwell
R. Timothy (Tim) Hunt
Sir Paul M. Nurse
第三节 细胞周期的调控
细胞周期有两个关键的调控时期，由特殊 的蛋白进行调控 一、细胞周期调控蛋白 （一）细胞周期调控蛋白的种类 1.细胞周期蛋白（cyclin）
2.细胞周期蛋白依赖性激酶
生物学意义：物种繁衍、个体生长、机体修复 细 胞 分 裂 的 方 式 有丝分裂（间接分裂）
减数分裂
无丝分裂（直接分裂）
一、
y
中心体向两极移动，以决定染色体的移动方向
①极间微管（polar mt）： 两极间的微管，也称重叠微管。 ②动粒微管（kinetochore mt）： 是从着丝点（动粒）到另一 极的微管，也称着丝点微管。 ③星体微管（astral mt）： 由中心粒放射出来的微管， 呈星状。植物没有中心粒 和星体，其纺锤体称无星纺锤体。
激活
一系列信号通路
引起
细胞增殖、分化
作用阶段：G1期、S期
（二）抑素
（三）
一、肿瘤增殖周期特点 时间
2.在肿瘤细胞群中，G0期的细胞很少，连续分裂 细胞所占比例较高
3.细胞增殖周期失控，增殖无限，失去接触抑制
正常细胞生长的密度依赖性和接触抑制
细胞生长
接触抑制
接触抑制丧失
（三）细胞进出S期的调控（G1/S期的调节）

cyclinA-Cdk2是S期最主要的cyclin-Cdk复合 物 功能：

1.启动DNA的复制
2.阻止已复制的DNA再复制
二、检测点在细胞周期中的调控
三、其他因素的调控
（一） 生长因子的调节
细胞膜专一的 生长因子 + 生长因子受体 受体蛋白酪 氨酸磷酸化
完成一个细胞周期所需要的时间称为细胞周期时间。
典型的人的体细胞周期时间为24小时。
24h
Tc= TG1 + Ts + TG2 + TM
11h 8h 4h
1h
•S＋G2＋M的时间变化相对较小 •G1期持续的时间差异很大 •细胞周期时间的长短主要取决于G1期的长短
（二）细胞在体内的增殖特性：
根据增殖特性的不同，将进入G1期细胞分为3类：
•Ｈ1组蛋白去磷酸化，染色体解旋形成染色Hale Waihona Puke Baidu。
•核纤层蛋白去磷酸化，核膜组装，形成子核。
•肌球蛋白去磷酸化，形成收缩环，分裂沟加深， 胞质分裂。
1.MPF(促有丝分裂因子、成熟促进因子）： 是促进M期启动的调控因子，在G2/M期转 换中起关键作用，由CDK1+cyclinB组成。 2.功能： 1） MPF促进细胞从G2期进入M期 2）MPF促进分裂从中期向后期的转换 3）MPF活性下降导致细胞退出M期
可限制正常细胞通过周期，是控制细胞增殖的关
键点。 4.是环境和药物等因素作用于细胞周期的敏感时期
M期
G1
S期
S期：是细胞增殖周期的关键阶段 主要特点：
1.在S期活化因子的驱动下进行DNA的复制
2.合成组蛋白和非组蛋白 3.完成中心粒的复制 （G1期末开始）
G2期
G2期 : 为进入M期作准备
1.进行RNA和有丝分裂相关蛋白的合成
二、
减数分裂过程中的染色体行为
三、
无丝分裂：直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。 分裂过程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核膜、核 仁的解体。
一 、细胞周期的概述
（一）细胞周期（细胞增殖周期）：细胞从一次有丝 分裂结束开始，到下一次有丝分裂结束为止所经历的全 过程。 DNA合成前期（G1期） 间期 DNA合成期（S期） 细 interphase DNA合成后期（G2期） 胞 周 前期prophase 细胞周期 期 中的细胞 分裂期（M期） 中期premataphase mitotic phase 后期anaphase 末期talophase
促进纺锤体的形成，细胞进入M期。
（2）MPF促进分裂从M中期向后期的转换

MPF的活性到M中期达到高峰，磷酸化APC （促后期蛋白复合体）并将其激活，降解姐妹 染色单体着丝粒之间的粘着蛋白，同时促进染
色单体分开，使细胞分裂从M中期到M后期。
（3）MPF活性下降导致细胞退出M期 后期末CyclinB被降解，MPF活性降低，导致：
1. 染色体凝集到最大程度，排列在赤道面上形成赤道板
2. 有丝分裂器形成
染色体、中心粒和纺锤体
切 面 观 极 面 观
中心体
纺锤丝 染色体
染色体
着丝点
（主要是 蛋白质成分）
外层
中层
着丝粒
（DNA成分）
内层

后期A: 姐妹染色单体互相分开

后期 B: 两极间拉长
离体培养动物细胞的有丝分裂观察
神经细胞、肌细胞、哺乳动物的红细胞、 角化上皮细胞等
终末分化细胞
死亡
暂不增殖细胞
G0期
表皮基底层细胞 恶性肿瘤细胞
肝、肾、胰等细胞
G1期
1.是细胞生长的主要阶段 2.合成大量RNA和蛋白：
•酶、钙调素、
G1期周期蛋白（cyclin）、
周期蛋白依赖激酶（Cdk）
•开始合成S期活化因子
3.限制点（R点）：G1期有一些对环境因素的敏感点，