细胞增殖及其调控 .ppt

MPF=CDC2+CyclinB第95页,共113页，2024年2月25日，星期天1988年M.J.Lohka纯化了爪蟾的MPF，经鉴定由32KD和45KD两种蛋白组成，二者结合可使多种蛋白质磷酸化。后来PaulNurse（1990）进一步的实验证明P32实际上是CDC2的同源物，而P45是cyclinB的同源物，从而将细胞周期三个领域的研究联系在一起。2001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荣获诺贝尔生理医学奖第96页,共113页，2024年2月25日，星期天2001年诺贝尔生理医学奖获得者第97页,共113页，2024年2月25日，星期天二、CDKCDC2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，称为细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependentkinase，CDK)，因此CDC2又被称为CDK1，激活的CDK1可将靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应，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等。这些效应的最终结果是细胞周期的不断运行。因此，CDK激酶和其调节因子又被称作细胞周期引擎。目前发现的CDK在动物中有7种。各种CDK分子均含有一段相似的激酶结构域，这一区域有一段保守序列，即PSTAIRE，与周期蛋白的结合有关。第98页,共113页，2024年2月25日，星期天三、CKI细胞中还具有细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CDK?inhibitor，CKI）对细胞周期起负调控作用，目前发现的CKI分为两大家族：①Ink4(Inhibitorofcdk4)，如P16ink4a、P15ink4b、P18ink4c、P19ink4d，特异性抑制cdk4·cyclinD1、cdk6·cyclinD1复合物。②Kip(Kinaseinhibitionprotein)：包括P21cip1(cyclininhibitionprotein1)、P27kip1(kinaseinhibitionprotein1)、P57kip2等，能抑制大多数CDK的激酶活性，P21cip1还能与DNA聚合酶δ的辅助因子PCNA（proliferatingcellnuclearantigen）结合，直接抑制DNA的合成第99页,共113页，2024年2月25日，星期天P21cip1抑制CDK和PCNA第100页,共113页，2024年2月25日，星期天有丝分裂的变异①不进行胞质分裂，形成二核或多核细胞；②染色体后期不开，或者进行核内有丝分裂，形成多倍体；③姐妹染色单体不分离，形成双份染色体；④细胞周期中缺少M期，核染色体反复加倍而不分开，形成多线染色体；⑤体细胞进行减数分裂，形成单倍体；⑥多极分裂，由纺锤体极部纵裂并转向，引起多极分裂。第101页,共113页，2024年2月25日，星期天参与细胞有丝分裂的亚细胞结构中心体（centrosome）动粒（kinetochore）与着丝粒（centromere）纺锤体（splindle）第102页,共113页，2024年2月25日，星期天中心体（centrosome）中心体是动物细胞中的主要的微管组织中心。它由一对相互垂直的中心粒（centrioles）及其周围的基质构成。中心粒由微管构成，呈圆筒状结构，外围基质的主要成分是γ微管蛋白。中心体和外围的微管合成为星体，星体参与纺锤体的装配。中心体周期（centrosomecycle）：G1期末复制；G2期移向细胞两极，并组织星体和纺锤体；细胞分裂结束，分布在两个子细胞中。第103页,共113页，2024年2月25日，星期天Centrosomecycle第104页,共113页，2024年2月25日，星期天动粒与着丝粒着丝粒：是指染色体主缢痕部位的染色质，它把姊妹染色体单体连接在一起，并把染色体分成两个臂。动粒：是位于着丝粒两侧由蛋白质构成的三层盘状或球状结构。和纺锤体相连，与染色体的向极移动有关。动粒的结构：内层（着丝粒染色质）中层（细纤维横跨）外层（微管）第105页,共113页，2024年2月25日，星期天第106页,共113页，2024年2月25日，星期天纺锤体（spindle）概念（concept）：由微管和微管蛋白组成的参与染色体向极移动的纺锤式的结构。结构组成：动粒微管：一端和中心体相连，另一端和动