第十一章細(xì)胞增殖及其調(diào)控第一節(jié)細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂●細(xì)胞周期(cellcycle)概述●有絲分裂(mitosis)●胞質(zhì)分裂(Cytokinesis)●減數(shù)分裂(Meiosis)

二、有絲分裂有絲分裂得過(guò)程與有絲分裂直接相關(guān)得亞細(xì)胞結(jié)構(gòu):中心體、動(dòng)粒與著絲粒、紡錘體有絲分裂過(guò)程中染色體運(yùn)動(dòng)得動(dòng)力機(jī)制有絲分裂過(guò)程中染色體運(yùn)動(dòng)得動(dòng)力機(jī)制

染色體整列:Mad2和Bub1蛋白:使動(dòng)粒敏化,促使微管與動(dòng)粒接觸。染色體分離:后期A和后期B兩個(gè)階段假說(shuō)。后期A,動(dòng)粒微管變短(解聚),將染色體拉向兩極。后期B,極性微管游離端(正極)在ATP功能情況下與微管蛋白聚合,使極性微管加長(zhǎng),形成較寬得極性微管重疊區(qū)。在KRPs和胞質(zhì)動(dòng)力蛋白作用下,兩極距離拉長(zhǎng)。牽拉假說(shuō):染色體向赤道板方向運(yùn)動(dòng),就是由于動(dòng)粒微管牽拉得結(jié)果。動(dòng)粒微管越長(zhǎng),拉力越大,當(dāng)來(lái)自兩極得動(dòng)粒微管得拉力相等時(shí),染色體被穩(wěn)定在赤道板上。外推假說(shuō):染色體向赤道板方向得移動(dòng),就是由于星體得排斥力將染色體外推得結(jié)果。染色體距離中心體越近,星體對(duì)染色體得外推力越強(qiáng),當(dāng)來(lái)自兩極得推力達(dá)到平衡時(shí),染色體被穩(wěn)定在赤道板上。2001年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者第二節(jié)細(xì)胞周期得調(diào)控(Cell-CycleControl)

●細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)得主要作用●MPF●周期蛋白●Cyclin-Cdk復(fù)合物得多樣性及細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)●細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)得阻遏(細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)得負(fù)調(diào)控)三、周期蛋白特點(diǎn)各種周期蛋白均含有一段相當(dāng)保守得氨基酸序列,稱為周期蛋白框。介導(dǎo)其與CDK結(jié)合。M期周期蛋白分子近N末端含有一段由9個(gè)氨基酸殘基組成得特殊序列,稱為破壞框。參與有泛素介導(dǎo)得周期蛋白A和B得降解。G1期周期蛋白分子C端含有一段特殊得PEST序列。與G1期周期蛋白得更新有關(guān)。大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)周期蛋白在細(xì)胞周期中得積累及其與CDK激酶活性得關(guān)系2001年諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主2001年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)◆利蘭·哈特韋爾發(fā)現(xiàn)了控制細(xì)胞周期得基因,其中一種被稱為“START”得基因?qū)刂聘鱾€(gè)細(xì)胞周期得最初階段具有決定性得作用。◆保羅·納西得貢獻(xiàn)就是發(fā)現(xiàn)了CDK。◆蒂莫西·亨特得貢獻(xiàn)就是發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)CDK得功能物質(zhì)CYCLIN、一、細(xì)胞周期(cellcycle)概述

●細(xì)胞周期●細(xì)胞周期中各個(gè)不同時(shí)相及其主要事件●細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)(CellCycleCheckpoint)●細(xì)胞周期長(zhǎng)短測(cè)定●細(xì)胞周期同步化●特異得細(xì)胞周期(一)、有絲分裂(mitosis)過(guò)程●前期(prophase)●前中期(prometaphase)●中期(metaphase)●后期(anaphase)

●末期(telophase)前期兩個(gè)中心體向兩級(jí)移動(dòng)中期的光鏡和電鏡前中期和中期后期姊妹染色體分離末期三、胞質(zhì)分裂(Cytokinesis)●動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂●植物細(xì)胞胞質(zhì)分裂四、減數(shù)分裂(Meiosis)●減數(shù)分裂概念與過(guò)程:●減數(shù)分裂得意義●減數(shù)分裂特點(diǎn)(一)細(xì)胞周期◆概念: 細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束開(kāi)始,經(jīng)過(guò)物質(zhì)積累過(guò)程,直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止,稱為一個(gè)細(xì)胞周期。◆細(xì)胞周期時(shí)相組成◆細(xì)胞周期時(shí)間◆根據(jù)增殖狀況,細(xì)胞分類三類細(xì)胞周期時(shí)相組成·間期(interphase):G1phase,Sphase,G2phase·Mphase:有絲分裂期(Mitosis),胞質(zhì)分裂期(Cytokinesis)細(xì)胞沿著G1→S→G2→M→G1周期性運(yùn)轉(zhuǎn),在間期細(xì)胞體積增大(生長(zhǎng)),在M期細(xì)胞先就是核分裂,接著胞質(zhì)分裂,完成一個(gè)細(xì)胞周期。細(xì)胞周期時(shí)間·不同細(xì)胞得細(xì)胞周期時(shí)間差異很大·S+G2+M得時(shí)間變化較小,細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短主要差別在G1期·有些分裂增殖得細(xì)胞缺乏G1、G2期根據(jù)增殖狀況,細(xì)胞分類三類·連續(xù)分裂細(xì)胞(cyclingcell):周期中細(xì)胞·靜止期細(xì)胞(Go細(xì)胞):暫時(shí)脫離細(xì)胞周期,不進(jìn)行增殖,但在適當(dāng)刺激下可以重新進(jìn)入細(xì)胞周期得細(xì)胞。·終末分化細(xì)胞:指終端分化細(xì)胞,發(fā)生不可逆得脫離細(xì)胞周期,喪失分裂能力,但保持生理機(jī)能活動(dòng)得細(xì)胞。

(二)細(xì)胞周期中不同時(shí)相及其主要事件◆G1期◆S期◆G2期◆M期周期中細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)得變化細(xì)胞形態(tài)得變化:S期細(xì)胞呈扁平狀,緊貼培養(yǎng)瓶壁,M期變圓。細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)得變化:染色質(zhì)結(jié)構(gòu)得變化。在S期染色體處于極松散狀態(tài),核仁得變化,分裂前期到中期,核仁消失,后期重新形成。細(xì)胞器得分裂和片段化:線粒體葉綠體與細(xì)胞分裂同步,數(shù)量加倍;其她膜結(jié)合細(xì)胞器生長(zhǎng)并斷成片段。G1期

與DNA合成啟動(dòng)相關(guān),開(kāi)始合成細(xì)胞生長(zhǎng)所需要得多種蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等,但不合成DNA。同時(shí)染色質(zhì)去凝集。芽殖酵母(起始點(diǎn)),其她真核細(xì)胞(限制點(diǎn)或檢驗(yàn)點(diǎn))G2期·DNA復(fù)制完成,在G2期合成一定數(shù)量得蛋白質(zhì)和RNA分子,包括微管蛋白和促成熟因子(MPF)M期·M期即細(xì)胞分裂期,真核細(xì)胞得細(xì)胞分裂主要包括兩種方式,即有絲分裂(mitosis)和減數(shù)分裂(meiosis)。遺傳物質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)其她物質(zhì)分配給子細(xì)胞。主要特點(diǎn):染色體凝集,并在紡錘體得作用下,兩個(gè)姐妹染色單體被均等地分配到兩個(gè)子細(xì)胞。S期

·DNA復(fù)制與組蛋白合成同步,組成核小體串珠結(jié)構(gòu)·S期DNA合成不同步:常染色質(zhì)復(fù)制先于異染色質(zhì),能轉(zhuǎn)錄得DNA復(fù)制先于不能轉(zhuǎn)錄得;GC含量高得DNA復(fù)制先于AT含量高得。細(xì)胞周期長(zhǎng)短測(cè)定◆脈沖標(biāo)記DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂指數(shù)觀察測(cè)定法H3-TdR標(biāo)記,洗滌,培養(yǎng),定時(shí)取樣,放射自顯影分析◆流式細(xì)胞儀測(cè)定法(FlowCytometry)就是一種快速測(cè)定和分析流體中細(xì)胞或顆粒物各種參數(shù)得大型實(shí)驗(yàn)儀器。根據(jù)DNA含量分類細(xì)胞,根據(jù)類群細(xì)胞得數(shù)量推斷時(shí)間。細(xì)胞周期各階段得時(shí)間(細(xì)胞周期測(cè)定)TG2－G2期時(shí)間,TM－M期時(shí)間,TS－S期時(shí)間,TC－細(xì)胞周期時(shí)間,TG1＝TC－(TG2＋TM＋

TS)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期細(xì)胞周期同步化◆自然同步化,如有一種粘菌得變形體plasmodia,某些受精卵早期卵裂

◆人工選擇同步化◆人工誘導(dǎo)法◆條件依賴性突變株在細(xì)胞周期同步化中得應(yīng)用:將與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)得條件依賴性突變株轉(zhuǎn)移到限定條件下培養(yǎng),所有細(xì)胞便被同步化在細(xì)胞周期中某一特定時(shí)期。人工選擇同步化·有絲分裂選擇法:用于單層貼壁生長(zhǎng)細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)就是細(xì)胞未經(jīng)任何藥物處理,細(xì)胞同步化效率高。缺點(diǎn)就是分離得細(xì)胞數(shù)量少。·密度梯度離心法:根據(jù)不同時(shí)期得細(xì)胞在體積和重量上存在差別進(jìn)行分離。優(yōu)點(diǎn)就是方法簡(jiǎn)單省時(shí),效率高,成本低。缺點(diǎn)就是對(duì)大多數(shù)種類得細(xì)胞并不適用。藥物誘導(dǎo)法·

DNA合成阻斷法─G1/S-TdR雙阻斷法:最終將細(xì)胞群阻斷于G1/S交界處。優(yōu)點(diǎn)就是同步化效率高,幾乎適合于所有體外培養(yǎng)得細(xì)胞體系。缺點(diǎn)就是誘導(dǎo)過(guò)程可造成細(xì)胞非均衡生長(zhǎng)·分裂中期阻斷法:通過(guò)抑制微管聚合來(lái)抑制細(xì)胞分裂器得形成,將細(xì)胞阻斷在細(xì)胞分裂中期。優(yōu)點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)便,效率高。缺點(diǎn)就是這些藥物得毒性相對(duì)較大TdR阻斷法進(jìn)行細(xì)胞同步化特異得細(xì)胞周期

特異得細(xì)胞周期就是指那些特殊得細(xì)胞所具有得與標(biāo)準(zhǔn)得細(xì)胞周期相比有著鮮明特點(diǎn)得細(xì)胞周期。

◆爪蟾早期胚胎細(xì)胞得細(xì)胞周期◆酵母細(xì)胞得細(xì)胞周期◆植物細(xì)胞得細(xì)胞周期◆細(xì)菌得細(xì)胞周期爪蟾早期胚胎細(xì)胞得細(xì)胞周期·細(xì)胞分裂快,G1期和G2期非常短,S期也短(所有復(fù)制子都激活),以至認(rèn)為僅含有S期和M期·無(wú)需臨時(shí)合成其她物質(zhì)·子細(xì)胞在G1、G2期并不生長(zhǎng),越分裂體積越小 ·細(xì)胞周期調(diào)控因子和調(diào)節(jié)機(jī)制與一般體細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)得 細(xì)胞周期基本就是一致得酵母細(xì)胞得細(xì)胞周期·酵母細(xì)胞得細(xì)胞周期與標(biāo)準(zhǔn)得細(xì)胞周期在時(shí)相和調(diào)控方面相似·酵母細(xì)胞周期明顯特點(diǎn):酵母細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間較短;封閉式細(xì)胞分裂,即細(xì)胞分裂時(shí)核膜不解聚;紡錘體位于細(xì)胞核內(nèi);在一定環(huán)境下,也進(jìn)行有性繁殖裂殖酵母細(xì)胞周期

芽殖酵母細(xì)胞周期植物細(xì)胞得細(xì)胞周期·植物細(xì)胞得細(xì)胞周期與動(dòng)物細(xì)胞得標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞周期非常相似,含有G1期、S期、G2期和M期四個(gè)時(shí)期。·植物細(xì)胞不含中心體,但在細(xì)胞分裂時(shí)可以正常組裝紡錘體。·植物細(xì)胞以形成中間板得形式進(jìn)行胞質(zhì)分裂植物細(xì)胞成膜體得形成細(xì)菌得細(xì)胞周期·慢生長(zhǎng)細(xì)菌細(xì)胞周期過(guò)程與真核細(xì)胞周期過(guò)程有一定相似之處。其DNA復(fù)制之前得準(zhǔn)備時(shí)間與G1期類似。分裂之前得準(zhǔn)備時(shí)間與G2期類似。再加上S期和M期,細(xì)菌得細(xì)胞周期也基本具備四個(gè)時(shí)期 ·細(xì)菌在快速生長(zhǎng)情況下,如何協(xié)調(diào)快速分裂和最 基本得DNA復(fù)制速度之間得矛盾前期(prophase)◆標(biāo)志前期開(kāi)始得第一個(gè)特征就是染色質(zhì)開(kāi)始濃縮(condensation)形成有絲分裂染色體(mitoticchromosome)◆第二個(gè)特征細(xì)胞骨架解聚,有絲分裂紡錘體(mitoticspindle)開(kāi)始裝配◆Golgi體、ER等細(xì)胞器解體,形成小得膜泡·這種染色體由兩條染色單體(chromatid)構(gòu)成 ·在前期末,染色體主縊痕部位形成一種蛋白復(fù) 合物稱為動(dòng)粒(kinetochore)

間期動(dòng)物細(xì)胞含一個(gè)MTOC,即中心體,在G1期末,兩個(gè)中心粒在各自垂直得方向復(fù)制出一個(gè)中心粒,形成兩個(gè)中心體。當(dāng)前期開(kāi)始時(shí),

2個(gè)中心體移向細(xì)胞兩極,并同時(shí)組織微管生長(zhǎng),由兩極形成得微管通過(guò)微管結(jié)合蛋白在正極末端相連,最后形成有絲分裂紡錘體。前期兩個(gè)中心體向兩極移動(dòng)前中期(prometaphase)◆指由核膜解體到染色體排列到赤道面(equatorialplane)這一階段◆核膜破裂成小得膜泡,這一過(guò)程就是由核纖層蛋白中特異得Ser殘基磷酸化導(dǎo)致核纖層解體◆紡錘體微管與染色體得動(dòng)粒結(jié)合,捕捉住染色體。每個(gè)已復(fù)制得染色體有兩個(gè)動(dòng)粒,朝相反方向,保證與兩極得微管結(jié)合;紡錘體微管捕捉住染色體后,形成三種類型得微管◆不斷運(yùn)動(dòng)得染色體開(kāi)始移向赤道板。細(xì)胞周期也由前中期逐漸向中期運(yùn)轉(zhuǎn)。中期(metaphase)◆指從染色體排列到赤道面上,到姊妹染色單體開(kāi)始分向兩極得一段時(shí)間,縱向觀動(dòng)物染色體呈輻射狀排列。◆所有染色體排列到赤道板(MetaphasePlate)上,標(biāo)志著細(xì)胞分裂已進(jìn)入中期。染色體得整列或染色體得中板集合。該期主要特點(diǎn)就是姐妹染色單體位于赤道板上,著絲粒分別被兩端得中心體發(fā)出得纖維連接什么機(jī)制確保染色體正確排列在赤道板上？ ·著絲粒微管動(dòng)態(tài)平衡形成得張力

中期得主要特征后期(anaphase)

◆排列在赤道面上得染色體得姐妹染色單體分離產(chǎn)生向極運(yùn)動(dòng)◆后期(anaphase)大致可以劃分為連續(xù)得兩個(gè)階段,即后期A和后期B后期A,指染色體向兩極移動(dòng)得過(guò)程。動(dòng)粒微管去裝配變短,染色體產(chǎn)生兩極運(yùn)動(dòng)。微管去聚合作用假說(shuō)。后期B,指兩極間距離拉大得過(guò)程。極間微管長(zhǎng)度增加,兩極之間得距離逐漸長(zhǎng),介導(dǎo)染色體向極運(yùn)動(dòng)。紡錘體微管滑動(dòng)學(xué)說(shuō)。這一時(shí)期得主要特點(diǎn)就是:著絲粒分開(kāi),染色單體移向兩極。

后期得主要特征末期(telophase)◆染色單體到達(dá)兩極,即進(jìn)入了末期(telophase),到達(dá)兩極得染色單體開(kāi)始去濃縮◆核膜開(kāi)始重新組裝◆Golgi體和ER重新形成并生長(zhǎng)◆核仁也開(kāi)始重新組裝,RNA合成功能逐漸恢復(fù),有絲分裂結(jié)束該期得主要特點(diǎn)就是:染色體解螺旋形成細(xì)絲,出現(xiàn)核仁和核膜。末期得主要特征動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂◆胞質(zhì)分裂(cytokinesis)開(kāi)始于細(xì)胞分裂后期,完成于細(xì)胞分裂末期。在赤道板周圍細(xì)胞表面下陷,形成環(huán)形縊縮,稱為分裂溝(furrow)。分裂溝得位置與紡錘體極性微管和鈣離子濃度升高得變化有關(guān) ◆胞質(zhì)分裂開(kāi)始時(shí),大量肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白在中間體處組裝成微絲并相互組成微絲束,環(huán)繞細(xì)胞,稱為

收縮環(huán)(contractilering)。收縮環(huán)收縮、收縮環(huán) 處細(xì)胞膜融合并形成兩個(gè)子細(xì)胞胞質(zhì)分裂得過(guò)程分裂溝位置得確定肌動(dòng)蛋白聚集和收縮環(huán)形成收縮環(huán)收縮收縮環(huán)處細(xì)胞質(zhì)膜融合植物細(xì)胞胞質(zhì)分裂

◆與動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂不同得就是,植物細(xì)胞胞質(zhì)分裂就是因?yàn)樵诩?xì)胞內(nèi)形成新得細(xì)胞膜和細(xì)胞壁而將細(xì)胞分開(kāi)減數(shù)分裂概念與過(guò)程◆概念:減數(shù)分裂就是細(xì)胞僅進(jìn)行一次DNA復(fù)制,隨后進(jìn)行兩次分裂,染色體數(shù)目減半得一種特殊得有絲分裂 ◆減數(shù)分裂過(guò)程減數(shù)分裂得意義◆確保世代間遺傳得穩(wěn)定性; ◆增加變異機(jī)會(huì),確保生物得多樣性,增強(qiáng)生物適應(yīng)環(huán)境變化得能力。◆減數(shù)分裂就是生物有性生殖得基礎(chǔ),就是生物遺傳、生物進(jìn)化和生物多樣性得重要基礎(chǔ)保證。減數(shù)分裂特點(diǎn)◆遺傳物質(zhì)只復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半◆S期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)◆同源染色體在減數(shù)分裂期I(MeiosisI)配對(duì)聯(lián)會(huì)、基因重組減數(shù)分裂前S期與有絲分裂前S期長(zhǎng)度比較·前期I分為細(xì)線期,偶線期,粗線期,雙線期,終變期等五個(gè)階段·形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體(Synaptonemalplex,SC)·同源染色體間遺傳物質(zhì)重組,產(chǎn)生新得基因組合思考題1、什么叫細(xì)胞周期？各階段得主要變化就是什么？2、細(xì)胞周期同步化得方法有哪些？3、動(dòng)物、植物和細(xì)菌得細(xì)胞分裂方式有何不同？列表說(shuō)明

◆在適當(dāng)時(shí)候激活細(xì)胞周期各個(gè)時(shí)相得相關(guān)酶和蛋白,然后自身失活◆確保每一時(shí)相事件得全部完成

◆對(duì)外界環(huán)境因子起反應(yīng)(如多細(xì)胞生物對(duì)增殖信號(hào)得反應(yīng))一、細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)得主要作用(三)、細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)(checkpoint)

◆細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)就是細(xì)胞周期調(diào)控得一種機(jī)制,主要就是確保周期每一時(shí)相事件得有序、全部完成并與外界環(huán)境因素相聯(lián)系 ◆細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)及其作用G1期檢驗(yàn)點(diǎn):酵母——Start;動(dòng)物細(xì)胞——RestrictionPoint二、 MPF

(Maturation-promotingfactor,

Mitosis-promotingfactor)●MPF(Maturation-promotingfactor,Mitosis-promotingfactor)得發(fā)現(xiàn)及其生化實(shí)質(zhì) ●MitoticCyclin-Cdk復(fù)合物得活化與功能MPF得發(fā)現(xiàn)及其生化實(shí)質(zhì)◆細(xì)胞融合與PCC(Prematurechromosomalcondense)

◆爪蟾卵子成熟過(guò)程

◆MPF得發(fā)現(xiàn)◆MPF就是一種使多種底物蛋白磷酸化得蛋白激酶;由M期Cyclin-Cdk(Cyclin-dependentproteinkinase)

形成得復(fù)合物。MPF=CDK1=cdc2+cyclinBCdc2:裂殖酵母,表達(dá)產(chǎn)物就是相對(duì)分子質(zhì)量為34Х103得蛋白質(zhì),稱為p34cdc2Cdc28:芽殖酵母,表達(dá)產(chǎn)物也就是相對(duì)分子質(zhì)量為34Х103得蛋白質(zhì),稱為p34cdc28細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)研究者:1970年,Colorado大學(xué)得PotuRao和RobertJohnson

研究思路研究方法MitoticCyclin-Cdk復(fù)合物得活化與功能

◆活化

·隨Cyclin濃度變化而變化

·激酶與磷酸酶得調(diào)節(jié),

活化得MPF可使更多得MPF活化

◆功能:啟動(dòng)細(xì)胞從G2期進(jìn)入M期得相關(guān)事件四、Cyclin-Cdk復(fù)合物得多樣性及細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)◆Cyclin-Cdk復(fù)合物得多樣性Cyclin-Cdk---調(diào)控細(xì)胞周期得引擎:不同得周期蛋白與不同得CDK結(jié)合,構(gòu)成不同得Cyclin-Cdk;不同得Cyclin-Cdk在不同得時(shí)相表現(xiàn)活性,影響不同得下游事件。◆G1Cyclin-Cdk復(fù)合物對(duì)Rb蛋白磷酸化而調(diào)控G1檢驗(yàn)點(diǎn)◆MitoticCyclin-Cdk復(fù)合物激活A(yù)naphasePromotingplex(APC),調(diào)控紡錘體裝配檢驗(yàn)點(diǎn)◆周期細(xì)胞M-Cyclin得調(diào)控◆細(xì)胞周期調(diào)控模型總結(jié)與cdc2類似得CDK蛋白分子圖解

Cyclin-Cdk復(fù)合物得多樣性 G1S G2/MCyclin-CdkCyclin-CdkCyclin-CdkBuddingYeastCLN1,2,3-CDC28CLB5,,(3,4)-CDC28CLB1,2(3,4)-CDC28FissionYeastCIG1-CDC2CIG2-CDC2CIG13-CDC2HigherEukaryotesCyclinD1,2,3-CDK4/6CyclinA-CDK2CyclinB-CDC2CyclinE1,2-CDK2G1SubstratesSSubstratesG2/MSubstratesGrowthandMorphogenesisDNAReplicationMitosis多種周期蛋白:●周期蛋白A:S期和M期周期蛋白●周期蛋白B:M期周期蛋白●周期蛋白D1、D2、D3:G1中周期蛋白●周期蛋白E:晚G1期、S期周期蛋白·APC介導(dǎo)選擇性降解得靶蛋白與Ubiquitin結(jié)合(通過(guò)泛素依賴性途徑降解)·APC主要介導(dǎo)兩類蛋白降解:AnaphaseInhibitors和MitoticCyclin、前者維持姐妹染色單體粘連,抑制后期啟動(dòng);后者得降解意味著有絲分裂即將結(jié)束,即染色體開(kāi)始去凝集,核膜重建。·Cdc20和Mad2蛋白位于動(dòng)粒上,在染色體結(jié)合有絲分裂紡錘體前將不能從動(dòng)粒上釋放,由于Mad2與Cdc20結(jié)合而抑制APC得活性。所以只有所有染色體都與紡錘體結(jié)合后,APC才有活性,才啟動(dòng)細(xì)胞向后期轉(zhuǎn)換。五、細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)得阻遏

(細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)得負(fù)調(diào)控)◆細(xì)胞至少可通過(guò)兩種不同機(jī)制阻遏細(xì)胞周期得運(yùn)轉(zhuǎn):

Cdk抑制蛋白(CDI)阻止Cyclin-Cdk復(fù)合物得裝配或活性;周期調(diào)控系統(tǒng)組分停止合成。◆CDI包括CIP/KIP家族和INK4家族,其作用就是抑制Cyclin-Cdk復(fù)合物得裝配或活性,而將細(xì)胞阻止在不同得檢驗(yàn)點(diǎn)。如DNA受損后,細(xì)胞將停留于G1Checkpoint讓DNA修復(fù)或者凋亡

◆周期調(diào)控系統(tǒng)組分停止合成,如G0細(xì)胞,大部分Cyclin和Cdk都消失,這在多細(xì)胞生物尤其明顯。DNA和組蛋白合成得協(xié)同性實(shí)驗(yàn)摻入組蛋白中得3-H標(biāo)記得亮氨酸()肝部分切除后/H摻入DNA中14-C標(biāo)記得胸腺嘧啶得量(、)

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MTbehaviorduringformationofthemetaphaseplate、Initially,MTfromoppositepolesaredifferentinl