-第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件

第十四章

细胞增殖调控与癌细胞第一节

细胞增殖调控第十四章细胞增殖调控与癌细胞第一节细胞增殖调控本节内容一二三

五

MPF的发现及其作用p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系周期蛋白

CDK和CDK抑制因子细胞周期运转调控

四

六其他因素在细胞周期调控中的作用本节内容一二三五MPF的发现及其作用p34cdc2激酶一、MPF的发现及其作用12科学家通过三个实验找到并证实了MPFMPF的功能一、MPF的发现及其作用12科学家通过三个实验找到MPF的功时间研究者步骤1970Rao和Johnso将HeLa细胞同步于不同阶段，然后将M期细胞与其他间期细胞融合实验一M期细胞可以诱导PCC结果在M期细胞中可能存在一种诱导染色体凝集的因子，称为细胞有丝分裂促进因子。结论HeLa细胞G1期S期G2期仙台病毒介导早熟染色体凝缩（PCC）同步化M期细胞时间研究者步1970Rao和Johnso将HeLa细胞同步于A：G1期DNA未复制，超前染色体为单线性；B：S期DNA正在复制，超前染色体为点状，很多复制起始点；C：G2期DNA复制完毕，超前染色体为双线性。A：G1期DNA未复制，超前染色体为单线性；时间步骤1971Masui和Markert实验二孕酮诱导成熟的卵母细胞的细胞质能诱导其他卵母细胞的成熟结果在成熟的卵母细胞中，必定有一种物质，能诱导卵母细胞成熟，这种物质称为成熟促进因子（MPF）结论用解剖的方法分离非洲爪蟾第IV期卵母细胞，孕酮诱导成熟后进行细胞质移植实验研究者时间步骤1971Masui和Markert实验二孕酮诱导--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件卵细胞细胞质移植实验成熟卵母细胞中的物质能诱导卵母细胞成熟卵细胞细胞质移植实验成熟卵母细胞中的物质能诱导卵母细胞成熟以爪蟾卵为材料，纯化MPF工作时间步骤1988Malleretal实验三MPF组成：p32和p45两种蛋白。p32和p45结合后，表现出蛋白激酶活性，能使多种蛋白质底物磷酸化结果MPF（又称细胞促分裂因子或M期促进因子），是由细胞周期蛋白与周期蛋白依赖性蛋白激酶组成的复合物，能启动细胞进入M期。结论研究者以爪蟾卵为材料，纯化MPF工作时间步骤1988Maller二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系12酵母中cdc基因的发现cdc激酶与MPF的关系二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系12酵母中cd以裂殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改变情况时间步骤1970Nurse等实验一找到cdc基因，如cdc2,表达蛋白为34kDa,称为p34cdc2结果第一个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为34kDa，称为p34cdc2。特点：突变后芽殖酵母细胞停留在G2/M期

结论研究者以裂殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改以芽殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改变情况时间步骤1960Hartwell实验二找到cdc基因，如cdc28,表达蛋白为34kDa,称为p34cdc28结果第二个被分离出来的cdc基因；突变后细胞停留在G1/S或G2/M期。结论研究者以芽殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改cdc28:第二个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34cdc28特点：突变后芽殖酵母细胞停留在G1/S或G2/M期cdc2:第一个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34cdc2特点：突变后裂殖酵母细胞停留在G2/M期

共同特点：1.大小相等，是同源物，并且与MPF中的P32是同源物2．本身都不具激酶活性，只有与特定蛋白结合后（p56cdc13

）才有激酶活性cdc28:第二个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34以海胆卵为对象，对细胞周期的蛋白表达水平进行深入研究时间步骤1983以TimHunt为代表，由Evans于1983年报道实验三发现2种特殊蛋白质，随细胞周期变化而变化，一般在间期积累，分裂期消失，命名为周期蛋白（CyclinA,CyclinB）结果周期蛋白是进入M期所必须，从酵母到人类各种生物中均存在，可能参与MPF的调控结论证明了周期蛋白B是MPF的另一个成分与Maller实验室合作研究者以海胆卵为对象，时间步骤1983以TimHunt为代表，由MPF=p34cdc2(p34cdc28)+p56cdc13(cyclinB)

MPF=p34cdc2(p34cdc28)+p56cdc1LelandH.HartwellR.Timothy(Tim)HuntSirPaulM.Nurse2001年10月8日美国人Leland

Hartwell、英国人PaulNurse、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。cdc28周期蛋白cdc2LelandH.HartwellR.Timothy三、细胞周期蛋白特点：在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白框，介导与CDK结合。作用：激活和引导CDK作用于不同底物。已知30余种，分为4类：G1型、G1/S型、S型、M型。三、细胞周期蛋白特点：在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约1--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件PEST序列与G1期周期蛋白更新有关9aa:RXXLGXIXNM期周期蛋白40aa:Lys富集，参与泛素介导降解G1期周期蛋白介导周期蛋白与CDK结合周期蛋白框：介导与不同CDK结合破坏框：将泛素（遍在蛋白）连接到破坏框上PEST序列与G1期周期蛋白更新有关9aa:RXXLGXIXG1期周期蛋白：只在G1期表达，只在G1期和S期转化过程中执行调节功能。种类：

cyclinC、D、E、Cln1、Cln2、Cln3举例：在生长因子的刺激下，cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb磷酸化，释放转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。G1期周期蛋白：只在G1期表达，只在G1期和S期转化过程中执M期周期蛋白：在间期表达和积累，到M期时才表现出调节功能。种类：cyclinA、cyclinB举例：

cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1引起染色体凝缩、核膜解体等。M期周期蛋白：在间期表达和积累，到M期时才表现出调节功能。不同的周期蛋白与不同的CDK结合，调节不同的CDK激酶的活性。不同的周期蛋白与不同的CDK结合，CDK（

cyclin-dependentkinase）

（1）CDK的种类

（2）CDK的分子结构CDK抑制因子四、CDK和CDK抑制因子CDK（cyclin-dependentkinase）通过PCR技术构建人类、非洲爪蟾、果蝇cDNA文库，并对其筛选。分离到10多个cdc2同类基因，不同物种的cdc2基因编码的蛋白质都含有一段相似序列，并且都能和周期蛋白结合，将其作为调节亚基，进而表现出激酶活性。它们被统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶(cyclin-dependentkinase)，简称CDK。

已经发现CDK1-CDK13等CDK激酶。1、CDK通过PCR技术构建人类、非洲爪蟾、果蝇cDN（1）与不同类型的周期蛋白相结合的CDK激酶复合体脊椎动物芽殖酵母CyclinCDKCyclinCDKG1-CDKCyclinD*CDK4、6Cln3CDK1(CDC28)G1/S-CDKCyclinECDK2Cln1、2CDK1(CDC28)S-CDKCyclinACDK2Clb5、6CDK1(CDC28)M-CDKCyclinBCDK1(CDC2)Clb1-4CDK1(CDC28)*包括D1-3，各亚型cyclinD在不同细胞中的表达量不同，但具有相同的功效。（1）与不同类型的周期蛋白相结合的CDK激酶复合体脊椎动物芽(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期调控(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期可能与周期蛋白结合有关（2）CDK的分子结构不同物种的cdc2基因编码的蛋白质都含有一段相似序列，并且都能和周期蛋白结合，将其作为调节亚基，进而表现出激酶活性，被统称为CDK。可能与周期蛋白结合有关（2）CDK的分子结构不同物种的cdcCDK抑制因子（CDKI）：对细胞周期起负调控作用，分为：①INK4家族:p16为典型代表，主要抑制CDK4和CDK6活性。②Cip/Kip家族：p21为典型代表，主要对G1期CDK（CDK2、CDK3、CDK4和CDK6）起抑制作用。还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA结合，直接抑制DNA的合成。2、CDKICDK抑制因子（CDKI）：对细胞周期起负调控作用，分为：2五、细胞周期运转调控五、细胞周期运转调控细胞周期中的检验点G1/S检验点：检查DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？S期检验点：DNA复制是否完成？G2/M检验点：检查DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？中-后期检验点（纺锤体组装检验点）细胞周期中的检验点G1/S检验点：cellcycleregulationcellcycleregulation1、CDK1激酶Cdc2蛋白：在细胞周期中，含量相对稳定。周期蛋白B：G1期晚期开始合成，G2期达最大值。周期蛋白B含量达到一定程度，CDK1激酶活性始现，到G2晚期，CDK1激酶活性最大。（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用1、CDK1激酶Cdc2蛋白：在细胞周期中，含量相对稳定。（（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用cyclinB在CDK1激酶活性调节中的作用（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用cyclCDK1激酶使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现调控细胞周期。例如：组蛋白H1磷酸化：导致染色体的凝集；核纤层蛋白A、B、C磷酸化：导致核纤层解体、核膜消失；核仁蛋白磷酸化：导致核仁解体。CDK1激酶使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件2、CDK1激酶活性的调控先决条件：周期蛋白与CDK结合修饰：对一些重要位点进行磷酸化修饰，对CDK激酶活性起重要调节作用。2、CDK1激酶活性的调控先决条件：周期蛋白与CDK结合CDK1激酶活性的综合调控（教材p305）CDK1激酶活性的综合调控（教材p305）（二）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化细胞周期运转到分裂中期后，M期周期蛋白B/A

与CDK1分离，在APC介导下，通过泛素化途径而降解。CDK1激酶活性丧失，蛋白质（CDK1激酶磷酸化的）去磷酸化，细胞周期由中期向后期转化。（二）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化细胞周在分裂中期，当MPF活性达到最高时，激活后期促进复合物APC，将泛素连接在cyclinB上，cyclinB被蛋白酶体降解，完成一个细胞周期。M期周期蛋白N端有一段序列与其降解有关，称破坏框(destructionbox)。泛素由76个氨基酸组成，高度保守。共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径。26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素化的蛋白质分解成短肽。在分裂中期，当MPF活性达到最高时，激活后期促进复合物APCAPC活性调节：两类正调控因子：cdc20/Fizzy,cdh1/Fzy等负调控因子：Emi1,Emi2,Mad2,BubR1等APC种类：15种，如cdc16,cdc23,cdc27和BimE等APC活性调节：两类APC种类：15种，如cdc16,cd泛素与周期蛋白的降解：多聚泛素化作用(polyubiquitination)●泛素活化酶(ubiquitin-activatingenzyme,E1)

●泛素结合酶(ubiquitin-conjugatingenzyme,E2)

●泛素连接酶(ubiquitinligase,E3)泛素与周期蛋白的降解：多聚泛素化作用(polyubiquitAPC的活性调节控制周期蛋白B的降解◆当MPF的活性在有丝分裂中期达到最高峰时,它被CDK所激活，即APC磷酸化后被激活；◆接着发生周期蛋白B遍在蛋白多聚化,引起周期蛋白B的降解；◆由于周期蛋白B是MPF的一个必需亚基,它的降解势必导致MPF的失活；◆在G1期的后期,APC失活,使得周期蛋白B的浓度升高,同时提高MPF的活性,以便进入下一个有丝分裂期。APC的活性调节控制周期蛋白B的降解--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件（三）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDKG1期，在生长因子的刺激下，cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb蛋白（成视网膜细胞瘤蛋白）磷酸化而失活，释放出转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。在G1-S期，cyclinE与CDK2结合，促进细胞进由G1期向S期转化，并直接参与中心体复制与调控。TGFβ抑制cyclinE-CDK2的活性使细胞抑制在G1期。CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期。CDK2催化p107磷酸化，释放E2F。在S期，cyclinA与CDK2结合为S期的主要激酶，参与DNA复制，使复制因子RF-A磷酸化而活性增强。（三）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDKG1期，在生--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件G1期周期蛋白降解通过SCF（Skp-cullin-F-boxprotein）泛素化途径实现。G1期周期蛋白不含破坏框序列，而含PEST序列，对G1期周期蛋白降解起促进作用。参与复制的调控因子，如p21,p27和p57等通过泛素化途径降解。SCF具有E3泛素连接酶的功能，由Skp1,Cul1和Rbx1三种亚基构成。SCF的底物特异性由F-box蛋白决定。G1期周期蛋白降解通过SCF（Skp-cullin-F-boAPC和SCF在细胞周期中的活性及其底物APC和SCF在细胞周期中的活性及其底物SCF泛素化依赖蛋白降解途径SCF泛素化依赖蛋白降解途径DNA复制活动调控复制起始点识别复合物：6个亚基，ORC1-6cdc6

和cdc45也是复制所必需的“DNA复制执照因子学说”：存在于细胞质中，随细胞分裂进行，“执照”信号与减弱直到消失。DNA复制执照因子的本质为Mcm蛋白，分为6种DNA复制活动调控--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件（四）S/G2/M期转换与DNA复制检验点包括S期内部检验点和DNA复制检验点。S期内部检验点通过染色体结构维持蛋白SMC1磷酸化实现（ATM-MDC1-MRNC等中介物的系列催化过种实现），或通过ATM/ATR介导的cdc25A磷酸酶过磷酸化而降解。复制检验点由ATR/CHK1激活实现。

ATR/CHK1介导cdc25A降解，抑制cyclinE/A-CDK2通路。（四）S/G2/M期转换与DNA复制检验点包括S期内部检验--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件DNAdamagecheckpoint:

Cell-cycleprogressionisblockedbyDNAdamageandp53HowDNAdamagearreststhecellcycleinG1.有两个这样的限制点:1.一个在晚G1期:阻止进入Ｓ期;2.一个在晚G2期:阻止进入Ｍ期;P53:基因调控蛋白.DNA破坏通过间接机制激活p53。Mdm2作为ubiquitinligase起作用，导致p53用于蛋白酶体（proteasomes）引发的降解.P53磷酸化降低了对Mdm2的连接.P21(CKIprotein)结合到G1/S-Cdk和S-Cdk，抑制其活性，因而阻断了期进入Ｓ期.DNAdamagecheckpoint:Cell-c生长因子是与细胞增殖有关的信号物质，已知几十种，多数能促进细胞增殖。作用方式：旁分泌。信号通路：ras、cAMP、磷脂酰肌醇途径。

如通过ras途径，激活MAPK，MAPK进入细胞核内，激活c-myc，myc作为转录因子促进cyclinD、SCF、E2F等G1-S有关的基因表达，细胞进入G1期。生长因子是与细胞增殖有关的信号物质，已知几十种，多数能促进细Currentmodelforregulationoftheeukaryoticcellcycle总结Currentmodelforregulationo--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件1.简述p34cdc2/cyclinB蛋白激酶的发现过程。2.细胞周期中有哪些主要检验点？3.举例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。思考题1.简述p34cdc2/cyclinB蛋白激酶的发现过程第十四章

细胞增殖调控与癌细胞第一节

细胞增殖调控第十四章细胞增殖调控与癌细胞第一节细胞增殖调控本节内容一二三

五

MPF的发现及其作用p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系周期蛋白

CDK和CDK抑制因子细胞周期运转调控

四

六其他因素在细胞周期调控中的作用本节内容一二三五MPF的发现及其作用p34cdc2激酶一、MPF的发现及其作用12科学家通过三个实验找到并证实了MPFMPF的功能一、MPF的发现及其作用12科学家通过三个实验找到MPF的功时间研究者步骤1970Rao和Johnso将HeLa细胞同步于不同阶段，然后将M期细胞与其他间期细胞融合实验一M期细胞可以诱导PCC结果在M期细胞中可能存在一种诱导染色体凝集的因子，称为细胞有丝分裂促进因子。结论HeLa细胞G1期S期G2期仙台病毒介导早熟染色体凝缩（PCC）同步化M期细胞时间研究者步1970Rao和Johnso将HeLa细胞同步于A：G1期DNA未复制，超前染色体为单线性；B：S期DNA正在复制，超前染色体为点状，很多复制起始点；C：G2期DNA复制完毕，超前染色体为双线性。A：G1期DNA未复制，超前染色体为单线性；时间步骤1971Masui和Markert实验二孕酮诱导成熟的卵母细胞的细胞质能诱导其他卵母细胞的成熟结果在成熟的卵母细胞中，必定有一种物质，能诱导卵母细胞成熟，这种物质称为成熟促进因子（MPF）结论用解剖的方法分离非洲爪蟾第IV期卵母细胞，孕酮诱导成熟后进行细胞质移植实验研究者时间步骤1971Masui和Markert实验二孕酮诱导--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件卵细胞细胞质移植实验成熟卵母细胞中的物质能诱导卵母细胞成熟卵细胞细胞质移植实验成熟卵母细胞中的物质能诱导卵母细胞成熟以爪蟾卵为材料，纯化MPF工作时间步骤1988Malleretal实验三MPF组成：p32和p45两种蛋白。p32和p45结合后，表现出蛋白激酶活性，能使多种蛋白质底物磷酸化结果MPF（又称细胞促分裂因子或M期促进因子），是由细胞周期蛋白与周期蛋白依赖性蛋白激酶组成的复合物，能启动细胞进入M期。结论研究者以爪蟾卵为材料，纯化MPF工作时间步骤1988Maller二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系12酵母中cdc基因的发现cdc激酶与MPF的关系二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系12酵母中cd以裂殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改变情况时间步骤1970Nurse等实验一找到cdc基因，如cdc2,表达蛋白为34kDa,称为p34cdc2结果第一个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为34kDa，称为p34cdc2。特点：突变后芽殖酵母细胞停留在G2/M期

结论研究者以裂殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改以芽殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改变情况时间步骤1960Hartwell实验二找到cdc基因，如cdc28,表达蛋白为34kDa,称为p34cdc28结果第二个被分离出来的cdc基因；突变后细胞停留在G1/S或G2/M期。结论研究者以芽殖酵母为实验材料，构建温度敏感型突变株，分析突变株基因改cdc28:第二个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34cdc28特点：突变后芽殖酵母细胞停留在G1/S或G2/M期cdc2:第一个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34cdc2特点：突变后裂殖酵母细胞停留在G2/M期

共同特点：1.大小相等，是同源物，并且与MPF中的P32是同源物2．本身都不具激酶活性，只有与特定蛋白结合后（p56cdc13

）才有激酶活性cdc28:第二个被分离出来的cdc基因，表达蛋白为p34以海胆卵为对象，对细胞周期的蛋白表达水平进行深入研究时间步骤1983以TimHunt为代表，由Evans于1983年报道实验三发现2种特殊蛋白质，随细胞周期变化而变化，一般在间期积累，分裂期消失，命名为周期蛋白（CyclinA,CyclinB）结果周期蛋白是进入M期所必须，从酵母到人类各种生物中均存在，可能参与MPF的调控结论证明了周期蛋白B是MPF的另一个成分与Maller实验室合作研究者以海胆卵为对象，时间步骤1983以TimHunt为代表，由MPF=p34cdc2(p34cdc28)+p56cdc13(cyclinB)

MPF=p34cdc2(p34cdc28)+p56cdc1LelandH.HartwellR.Timothy(Tim)HuntSirPaulM.Nurse2001年10月8日美国人Leland

Hartwell、英国人PaulNurse、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。cdc28周期蛋白cdc2LelandH.HartwellR.Timothy三、细胞周期蛋白特点：在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白框，介导与CDK结合。作用：激活和引导CDK作用于不同底物。已知30余种，分为4类：G1型、G1/S型、S型、M型。三、细胞周期蛋白特点：在细胞周期中呈周期性变化。含有一段约1--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件PEST序列与G1期周期蛋白更新有关9aa:RXXLGXIXNM期周期蛋白40aa:Lys富集，参与泛素介导降解G1期周期蛋白介导周期蛋白与CDK结合周期蛋白框：介导与不同CDK结合破坏框：将泛素（遍在蛋白）连接到破坏框上PEST序列与G1期周期蛋白更新有关9aa:RXXLGXIXG1期周期蛋白：只在G1期表达，只在G1期和S期转化过程中执行调节功能。种类：

cyclinC、D、E、Cln1、Cln2、Cln3举例：在生长因子的刺激下，cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb磷酸化，释放转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。G1期周期蛋白：只在G1期表达，只在G1期和S期转化过程中执M期周期蛋白：在间期表达和积累，到M期时才表现出调节功能。种类：cyclinA、cyclinB举例：

cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1引起染色体凝缩、核膜解体等。M期周期蛋白：在间期表达和积累，到M期时才表现出调节功能。不同的周期蛋白与不同的CDK结合，调节不同的CDK激酶的活性。不同的周期蛋白与不同的CDK结合，CDK（

cyclin-dependentkinase）

（1）CDK的种类

（2）CDK的分子结构CDK抑制因子四、CDK和CDK抑制因子CDK（cyclin-dependentkinase）通过PCR技术构建人类、非洲爪蟾、果蝇cDNA文库，并对其筛选。分离到10多个cdc2同类基因，不同物种的cdc2基因编码的蛋白质都含有一段相似序列，并且都能和周期蛋白结合，将其作为调节亚基，进而表现出激酶活性。它们被统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶(cyclin-dependentkinase)，简称CDK。

已经发现CDK1-CDK13等CDK激酶。1、CDK通过PCR技术构建人类、非洲爪蟾、果蝇cDN（1）与不同类型的周期蛋白相结合的CDK激酶复合体脊椎动物芽殖酵母CyclinCDKCyclinCDKG1-CDKCyclinD*CDK4、6Cln3CDK1(CDC28)G1/S-CDKCyclinECDK2Cln1、2CDK1(CDC28)S-CDKCyclinACDK2Clb5、6CDK1(CDC28)M-CDKCyclinBCDK1(CDC2)Clb1-4CDK1(CDC28)*包括D1-3，各亚型cyclinD在不同细胞中的表达量不同，但具有相同的功效。（1）与不同类型的周期蛋白相结合的CDK激酶复合体脊椎动物芽(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期调控(2)不同类型的CDK/cyclin复合物及其参与的细胞周期可能与周期蛋白结合有关（2）CDK的分子结构不同物种的cdc2基因编码的蛋白质都含有一段相似序列，并且都能和周期蛋白结合，将其作为调节亚基，进而表现出激酶活性，被统称为CDK。可能与周期蛋白结合有关（2）CDK的分子结构不同物种的cdcCDK抑制因子（CDKI）：对细胞周期起负调控作用，分为：①INK4家族:p16为典型代表，主要抑制CDK4和CDK6活性。②Cip/Kip家族：p21为典型代表，主要对G1期CDK（CDK2、CDK3、CDK4和CDK6）起抑制作用。还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA结合，直接抑制DNA的合成。2、CDKICDK抑制因子（CDKI）：对细胞周期起负调控作用，分为：2五、细胞周期运转调控五、细胞周期运转调控细胞周期中的检验点G1/S检验点：检查DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？S期检验点：DNA复制是否完成？G2/M检验点：检查DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？中-后期检验点（纺锤体组装检验点）细胞周期中的检验点G1/S检验点：cellcycleregulationcellcycleregulation1、CDK1激酶Cdc2蛋白：在细胞周期中，含量相对稳定。周期蛋白B：G1期晚期开始合成，G2期达最大值。周期蛋白B含量达到一定程度，CDK1激酶活性始现，到G2晚期，CDK1激酶活性最大。（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用1、CDK1激酶Cdc2蛋白：在细胞周期中，含量相对稳定。（（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用cyclinB在CDK1激酶活性调节中的作用（一）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用cyclCDK1激酶使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现调控细胞周期。例如：组蛋白H1磷酸化：导致染色体的凝集；核纤层蛋白A、B、C磷酸化：导致核纤层解体、核膜消失；核仁蛋白磷酸化：导致核仁解体。CDK1激酶使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件2、CDK1激酶活性的调控先决条件：周期蛋白与CDK结合修饰：对一些重要位点进行磷酸化修饰，对CDK激酶活性起重要调节作用。2、CDK1激酶活性的调控先决条件：周期蛋白与CDK结合CDK1激酶活性的综合调控（教材p305）CDK1激酶活性的综合调控（教材p305）（二）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化细胞周期运转到分裂中期后，M期周期蛋白B/A

与CDK1分离，在APC介导下，通过泛素化途径而降解。CDK1激酶活性丧失，蛋白质（CDK1激酶磷酸化的）去磷酸化，细胞周期由中期向后期转化。（二）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化细胞周在分裂中期，当MPF活性达到最高时，激活后期促进复合物APC，将泛素连接在cyclinB上，cyclinB被蛋白酶体降解，完成一个细胞周期。M期周期蛋白N端有一段序列与其降解有关，称破坏框(destructionbox)。泛素由76个氨基酸组成，高度保守。共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径。26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素化的蛋白质分解成短肽。在分裂中期，当MPF活性达到最高时，激活后期促进复合物APCAPC活性调节：两类正调控因子：cdc20/Fizzy,cdh1/Fzy等负调控因子：Emi1,Emi2,Mad2,BubR1等APC种类：15种，如cdc16,cdc23,cdc27和BimE等APC活性调节：两类APC种类：15种，如cdc16,cd泛素与周期蛋白的降解：多聚泛素化作用(polyubiquitination)●泛素活化酶(ubiquitin-activatingenzyme,E1)

●泛素结合酶(ubiquitin-conjugatingenzyme,E2)

●泛素连接酶(ubiquitinligase,E3)泛素与周期蛋白的降解：多聚泛素化作用(polyubiquitAPC的活性调节控制周期蛋白B的降解◆当MPF的活性在有丝分裂中期达到最高峰时,它被CDK所激活，即APC磷酸化后被激活；◆接着发生周期蛋白B遍在蛋白多聚化,引起周期蛋白B的降解；◆由于周期蛋白B是MPF的一个必需亚基,它的降解势必导致MPF的失活；◆在G1期的后期,APC失活,使得周期蛋白B的浓度升高,同时提高MPF的活性,以便进入下一个有丝分裂期。APC的活性调节控制周期蛋白B的降解--第十四章细胞增殖调控与癌细胞课件（三）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDKG1期，在生长因子的刺激下，cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质如Rb蛋白（成视网膜细胞瘤蛋白）磷酸化而失活，释放出转录因子E2F，促进许多基因的转录，如编码cyclinE、A和CDK1的基因。在G1-S期，cyclinE与CDK2结合，促进细胞进由G1期向S期转化，并直接参与中心体复制与调控。TGFβ抑制cyclinE-CDK2的活性使细胞抑制在G1期。CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期。CDK2催化p107磷酸化，释放E2F。在S期，cyclinA与CDK2结合为S期的主要激酶，参与DNA复制，使复制因子RF-A磷酸化而活性增强。（