细胞周期调控 精选PPT.ppt

《细胞周期调控 精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞周期调控 精选PPT.ppt（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于细胞周期调控 第1页，讲稿共38张，创作于星期二 （一）细胞周期中的检验点（一）细胞周期中的检验点第2页，讲稿共38张，创作于星期二 G1/S检验点检验点：Start点或点或R点，控制细胞由静止状点，控制细胞由静止状态的态的G1进入进入DNA合成期，检查合成期，检查DNA是否损伤？细胞是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？S期检验点期检验点：DNA复制是否完成？复制是否完成？G2/M检验点检验点：决定细胞一分为二的控制点：决定细胞一分为二的控制点,检查检查DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？是否损伤？细胞体积是否足够大？中中-后期检验点后期检

2、验点（纺锤体组装检验点）（纺锤体组装检验点）第3页，讲稿共38张，创作于星期二二、二、p34cdc2/Cyclin B的发现的发现第4页，讲稿共38张，创作于星期二1、MPF,the mitosis-promoting factor细胞融合技术细胞融合技术HeLa细胞细胞结结 论论第5页，讲稿共38张，创作于星期二2、MPF,the maturation-promoting factor显微注射技术显微注射技术非洲爪蟾非洲爪蟾卵细胞卵细胞结结 论论蛋白质合成蛋白质合成阻断剂阻断剂MPFp32+p45第6页，讲稿共38张，创作于星期二3、The cdc mutants of fission ye

3、astp34p34cdc2cdc2,丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化激酶丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化激酶P34P34cdc2cdc2本身不具激酶活性，只有与相关蛋白结合本身不具激酶活性，只有与相关蛋白结合后激酶活性才得以表现。后激酶活性才得以表现。P34cdc2P34cdc2即为即为P34P34。cdccdc基因基因(cell-division-cycle gene)(cell-division-cycle gene)第7页，讲稿共38张，创作于星期二Cdc 25&Wee1 mutant第8页，讲稿共38张，创作于星期二4、MPF activity海胆卵细胞海胆卵细胞第9页，讲稿共38张，创作于星期二Th

4、e discovery of cyclin and the the activity levels of MPF during the early embryonic cell cycle第10页，讲稿共38张，创作于星期二5、周期蛋白、周期蛋白(cyclin)Hunt T.(1980s):海胆海胆卵裂过程中两种蛋白质的含量卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期波动随细胞周期波动,命名为周期蛋白命名为周期蛋白(cyclin A和和B)。Lohka(1988):纯化非洲爪蟾的纯化非洲爪蟾的MPF.经鉴定经鉴定MPF是是一种一种Ser/Thr激酶激酶,由由32kD和和45kD两种蛋白组成两种蛋白组成

5、,MPF=CDC2+cyclin B 周期蛋白的分子结构特点和消长规律周期蛋白的分子结构特点和消长规律第11页，讲稿共38张，创作于星期二MPF的结构组成的结构组成调节亚单位调节亚单位催化亚单位催化亚单位第12页，讲稿共38张，创作于星期二不同类型的周期蛋白不同类型的周期蛋白激酶复合激酶复合体体脊椎动物脊椎动物芽殖酵母芽殖酵母CyclinCDKCyclinCDKG1-CDKCyclin D*CDK4、6Cln 3CDK1(CDC28)G1/S-CDKCyclin ECDK2Cln 1、2CDK1(CDC28)S-CDKCyclin ACDK2Clb 5、6CDK1(CDC28)M-CDKCyc

6、lin BCDK1(CDC2)Clb 1-4CDK1(CDC28)第13页，讲稿共38张，创作于星期二第14页，讲稿共38张，创作于星期二Leland Hartwell、Paul Nurse和和Timothy Hunt因对因对细胞周期调控机理的研究而获得细胞周期调控机理的研究而获得2001年诺贝尔年诺贝尔生理学或医学奖生理学或医学奖.Leland Hartwell Timothy Hunt Paul Nurse (1939)(1943)(1949)第15页，讲稿共38张，创作于星期二三、细胞周期运转调控三、细胞周期运转调控第16页，讲稿共38张，创作于星期二 Cyclin-Cdk复合物的多样性

7、nCyclin-Cdk是调控细胞周期的引擎：不同的周期蛋白与不同的CDK结合，构成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的时相表现活性，影响不同的下游事件。nG2/M转化(MPF的作用)nG1/S转化nM期周期蛋白与中期向后期的转化 Anaphase Promoting Complex(APC),第17页，讲稿共38张，创作于星期二不同类型的周期蛋白不同类型的周期蛋白激酶复合激酶复合体体脊椎动物脊椎动物芽殖酵母芽殖酵母CyclinCDKCyclinCDKG1-CDKCyclin D*CDK4、6Cln 3CDK1(CDC28)G1/S-CDKCyclin ECDK2Cln

8、 1、2CDK1(CDC28)S-CDKCyclin ACDK2Clb 5、6CDK1(CDC28)M-CDKCyclin BCDK1(CDC2)Clb 1-4CDK1(CDC28)第18页，讲稿共38张，创作于星期二第19页，讲稿共38张，创作于星期二 （一）、细胞周期（一）、细胞周期G2/M转化转化 1、CDK激酶：激酶：CDK1 2、周期蛋白：、周期蛋白：B、A第20页，讲稿共38张，创作于星期二3、作用机制：、作用机制：周期蛋白周期蛋白B在在G1晚期合成，在晚期合成，在G2期到达最大值。期到达最大值。周期蛋白周期蛋白B含量达一定值时含量达一定值时CDK1激酶活性出现。激酶活性出现。CD

9、K1活性在活性在G2期晚期达到最大值并一直维系到期晚期达到最大值并一直维系到M期中期。期中期。CDK1使底物蛋白使底物蛋白磷酸化磷酸化，如将组蛋白，如将组蛋白H1磷酸磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。体。第21页，讲稿共38张，创作于星期二4、CDK1激酶调控激酶调控1 1）CDK1CDK1与与cyclin Bcyclin B结合结合2 2）CDK1/cyclin BCDK1/cyclin B被被Wee1/mik1Wee1/mik1与与CAK CAK（CDK CDK activating kinase activating kinase

10、）将）将Thr14Thr14、Tyr15 Tyr15 及及Thr161Thr161磷酸化磷酸化3 3）在）在M M期，期，Wee1Wee1的活性下降，的活性下降，CDC25cCDC25c使使CDK Thr14CDK Thr14、Tyr15Tyr15去磷酸化，去除了去磷酸化，去除了CDKCDK活化的障碍。活化的障碍。第22页，讲稿共38张，创作于星期二CDK activating第23页，讲稿共38张，创作于星期二CDK1激酶活性的调控激酶活性的调控第24页，讲稿共38张，创作于星期二（二）、（二）、M中期中期/后期转化后期转化1 1、机制：、机制：M M期期:周期蛋白周期蛋白B B、A A迅速

11、降解，迅速降解，CDK1CDK1活性丧失，活性丧失，被被CDK1CDK1激酶磷酸化的蛋白去磷酸化激酶磷酸化的蛋白去磷酸化2 2、作用物质：、作用物质：后期促进因子后期促进因子APCAPCAPCAPC为蛋白复合体为蛋白复合体(15)(15)，具有泛素化活性，可以，具有泛素化活性，可以调节调节M M期期 周期蛋白周期蛋白B、A泛素化降解。泛素化降解。第25页，讲稿共38张，创作于星期二3 3、APCAPC活性调节活性调节 APCAPC在细胞间期表达，但没有活性，只有在在细胞间期表达，但没有活性，只有在M M期期CDK1CDK1激酶磷酸化作用后才被激活表现出泛素化降激酶磷酸化作用后才被激活表现出泛素

12、化降解活性。解活性。APC的活化：的活化：Cdc20是是APC的活化因子。的活化因子。Cdc20和和Mad2蛋蛋白位于动粒上，在染色体结合有丝分裂纺锤体前将不能从白位于动粒上，在染色体结合有丝分裂纺锤体前将不能从动粒上释放，由于动粒上释放，由于Mad2与与Cdc20结合而抑制结合而抑制APC的活性。的活性。所以只有所有染色体都与纺锤体结合后，所以只有所有染色体都与纺锤体结合后，APC才有活性，才有活性，才启动细胞向后期转换。才启动细胞向后期转换。第26页，讲稿共38张，创作于星期二APC主要介导两类蛋白降解:Anaphase Inhibitors（后 期 抑 制 因 子）和 Mitotic C

13、yclin。前者维持姐妹染色单体粘连,抑制后期启动；后者的降解意味着有丝分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。APC介导选择性降解的靶蛋白与Ubiquitin结合 第27页，讲稿共38张，创作于星期二第28页，讲稿共38张，创作于星期二The triggering of sister-chromatid separation by the APC第29页，讲稿共38张，创作于星期二前期前期晚后期晚后期末期末期周周期期蛋蛋白白B的的降降解解第30页，讲稿共38张，创作于星期二 分裂期周期蛋白分裂期周期蛋白N N端有一段序列与其降解有关，称端有一段序列与其降解有关，称降解盒降解盒(destr

14、uction box)(destruction box)。泛素由泛素由7676个氨基酸组成，高度保守。共价结个氨基酸组成，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细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径。径。26S26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素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。化的蛋白质分解成短肽。周期蛋白的降解：周期蛋白的降解：第31页，讲稿共38张，创作于星期二Destruction Box in Cyclins第32页，讲稿共38张，创作于星期二第

15、33页，讲稿共38张，创作于星期二（三）、细胞周期（三）、细胞周期G1/S转换转换1、CDK激酶：激酶：CDK4、CDK6、CDK22、周期蛋白：、周期蛋白：D、E、A第34页，讲稿共38张，创作于星期二G1/S期转化与期转化与G1期周期蛋白依赖性期周期蛋白依赖性CDK激酶激酶q cyclinDCDK46复合物：复合物：Rb蛋白蛋白q cyclinECDK2复合物：复合物：p107E2Fq cyclinACDK2复合物：复合物：DNA复制因子复制因子RF-A第35页，讲稿共38张，创作于星期二3、作用机制：、作用机制：cyclin D+CDK4/CDK6cyclin D+CDK4/CDK6使下

16、游的蛋白质如使下游的蛋白质如RbRb磷酸化，磷酸化，RbRb释放出转录因子释放出转录因子E2FE2F，促进许多基因的转录，如编码，促进许多基因的转录，如编码cyclinEcyclinE、A A和和CDK1CDK1的基因。的基因。cyclin E+CDK2cyclin E+CDK2 使使p107p107蛋白磷酸化，释放蛋白磷酸化，释放E2FE2F，促进基因转录，细胞向促进基因转录，细胞向S S期转化。期转化。cyclin A+CDK2cyclin A+CDK2 促进促进DNADNA复制，为复制，为S S期必需期必需第36页，讲稿共38张，创作于星期二周期蛋白周期蛋白D与与CDK结合使结合使Rb释放出释放出E2F第37页，讲稿共38张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第38页，讲稿共38张，创作于星期二