细胞增殖及其调控3ppt课件.ppt

爪蟾卵子成熟过程MPF的发现1960sLelandHartwell，1970sPaulNurse以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株，发现许多与细胞分裂有关的基因（celldivisioncyclegene，cdc）。
如：
裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突变型在限制温度下无法分裂；
Wee1突变型提早分裂，cdc25突变型细胞体积增大而不分裂；
cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶（p34cdc2，p34cdc28），且属于同源物，均能促进细胞周期的进行，在调节G1/S转化中起作用。但这两种激酶只有结合相关蛋白后，才表现激酶活性。wee1和cdc25分别表现为抑制和促进CDC2的活性。FissionyeastbuddingyeastCdc25&Wee1mutant1980sTimothyHunt发现海胆的卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期振荡，命名为周期蛋白(cyclinA和B)。后来发现各类动物来源的细胞周期蛋白mRNA均能诱导蛙卵的成熟。
1988年Lohka将非洲爪蟾的MPF纯化。经鉴定MPF由32KD和45KD两种蛋白组成，是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。
进一步的研究发现MPF=CDC2+clyclinB二、CDKP21cip1抑制CDK和PCNATwosuchcheckpoints:
1.OneinlateG1:proventsentryintoSphase;
2.OneinlateG2:proventsentryintomitosis;
P53:generegulatoryprotein.DNAdamageactivatesp53byanindirectmechanism.
P21(CKIprotein)bindstoG1/S-CdkandS-Cdkandinhibitstheiractivities,therebyhelpingtoblockentryintoSphase.
Mdm2actsasaubiquitinligasethattargetsp53fordestructionbyproteasomes.Phosphrylatedp53reduceitsbindingtoMdm2.四、细胞周期蛋白（cyclin）G1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磷酸化，Rb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。

G1-S期：cyclinE与CDK2结合，促进细胞进入S期。CyclinE的抗体能使细胞停滞于G1期。
在G2-M期：cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。不同类型的CDK/cyclin复合体cellcycleregulationM期CDK的激活起始于分裂期cyclin的积累。其浓度决定于降解的速度；但在大多数细胞的有丝分裂周期中，cyclin的积累是因为在G2-M期cyclin基因转录的增强。
结合cyclinB的CDK1被Wee1将Thr14和Tyr15磷酸化而不具有活性，使CDK/cyclin不断积累。
在M期，Wee1的活性下降，CDC25使CDK去磷酸化，去除了CDK活化的障碍。
CDK的激活需要Thr161的磷酸化，它是在CDK激酶（CDKactivatingkinase，CAK）的作用下完成的。CDKactivatingTheactivationofM-phasecyclin-Cdkcomplexes(M-Cdks)triggersentryintomitosis在中期当MPF活性达到最高时，激活后期促进因子APC（anaphasepromotingcomplex），将泛素连接在cyclinB上，cyclinB被蛋白酶体（proteasome）降解，完成一个细胞周期。
分裂期周期蛋白N端有一段序列与其降解有关，称降解盒(destructionbox)。当MPF活性达到最高时，通过泛素连接酶催化泛素与cyclin结合，cyclin随之被26S蛋白酶体水解。
G1周期蛋白也通过类似的途径降解，但其N端没有降解盒，C端有一段PEST序列与其降解有关。
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。CyclinB的降解途径在蛋白质的泛素化过程中，E1（ubiquitin-activatingenzyme，泛素激活酶）水解ATP获取能量，通过其活性位置的半胱氨酸残基与泛素的羧基末端形成高能硫酯键而激活泛素，然后E1将泛素交给E