（生物化学与分子生物学专业论文）细胞应激效应及其分子机制的初步研究.pdf

! 苎竺! ：垦竺查兰兰主竺兰竺苎竺望旦苎 c t p a t p a m p 。 b p b s a c m v d t t d m s o e b e d t a f b s h e p e s h s f h s p n s p k d p e g r p t l l r n a s e a s d s t a e t e t e m e d k b w c e 缩写词表 c y t o s i n et r i p h o s p h a t e a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e a m p e n c i l l i n ，t e t r a c y l i n e r e s i s t a n c e b a s e p a i r b o v i n es e r u ma l b u m i n c y t o m e g a l o v i r u s d i t h i o t h r e i t 0 1 d i m e t h y ls u l f o c i d e e t h i d i u mb r o m i d e e t h y l m a e d i a m i n e t e t r a c e t i ca c i d r a t a lb o v i n es e r u n l n 2 一h y d r o x y e t h y l p i p e r a z i n e - n 一2 一e t h a n e s u l f o n i ca c i d h e a ts h o c kf a c t o r h e a ts h o c k p r o t e i n h e a ts h o c k g e n e k i l o d a l t o n p o l y e t h y l e n eg l y c o l r o t a t i o n sp e rm i n u t e r i b o n u c l e a s ea s o d i u md o d e c y l s u l f a t e t r i s a c e t i cb u f 诧r t r i s e d t ab u f f j r n ，nn ，n - t e t r a m e t h y l e t h y l e n e d i a m i n e k i l o b a s e w h 0 1 ec e l le x t t a c t ! 望竺! ! 垦竺查兰兰主兰竺竺圭 竺苎望查兰 b i s p a g e p c r m e k k j n k s t a t p a r p g a p b s f c s p c r u v c p i b i s a c r y a m i d e p o l y a c r y l a m i d eg e le l e c t r o p h o r e s i s p o l y m e r a s e c h a i nr e a c t i o n m a p kk i n a s ek i n a s e c - j u nn t e r m i n a ik i n a s e s i g n a lt r a n s d u c e ra n d a c t i v a t o ro f t r a n s c r i p t i o n p l o y a d p r i b o s ep o l y m e r a s e g e t d a n a m y c i n p h o s p h a t eb u f f e r e ds a l i n e f e t a lc a l fs e r u m p o l y m e r a s e c h a i nr e a c t i o n u i t r a v i o l e tc p r o p e d i u r n i o d i d e ! 苎竺! ! 垦竺查兰兰主兰兰兰苎 兰墨二 摘要 细胞应激效应及其分子机制的初步研究 应激可以严重干扰细胞的正常的生命活动。高温和紫外线日常生活中两种最常见 的物理刺激，本论文主要研究了高温和紫外照射对细胞生命活动包括细胞周期及凋亡 的影响。 第一部分热应激细胞效应的基本特征 1 热休克对a 5 4 9 细胞周期的影响 4 2 。c 1 小时热休克处理可以引起a 5 4 9 细胞周期产生两种阻滞，一个在g l 期， 另一个在g 2 m 期。产生这两种不同的阻滞结果可能是因为热休克时细胞所处的细胞 周期时相不同。细胞周期阻滞的释放可以分为两个阶段，即完全阻滞阶段和限制性运 行阶段，其中限制性运行阶段又可分为两相：早期释放阶段和迟发性释放阶段。在早 期释放阶段释放的细胞有部分g 1 期细胞和s 期细胞；在迟发性释放阶段释放的细胞 有其它的g l 期细胞和阻滞于g 2 m 期的细胞。 2 热休克对j ur k a t 细胞周期的影响 相同条件的热休克处理对j u r k a t 细胞周期的影响与a 5 4 9 细胞不同。j u r k a t 细胞在 g 1 期的阻滞并不明显，而g 2 m 期的阻滞却十分显著。j u r k a t 细胞周期阻滞的释放也 可分为两个阶段：即完全阻滞阶段和限制性运行阶段。其g l 期的阻滞不象a 5 4 9 细 胞那样分两批释放，而是在早期释放阶段就己全部释放；在迟发性释放阶段只是g 2 m 期细胞的释放。 3 热休克对g 1 期同步化a 5 4 9 细胞的影晌 g 1 期同步化a 5 4 9 细胞在热休克后发生明显的g 1 期阻滞，而且阻滞效应与热休 克强度成正比。阻滞于g i 期的细胞释放后进入g 2 m 期后被阻滞于g 2 m 期，虽然 g 1 期和g 2 m 期在热休克后发生明显延长，细胞进行d n a 复制的速度并未受到很大 的影响，其s 期所需日寸间与正常培养的细胞基本相同。 热休克剥g i 期细胞周期的影响是与细胞在g 1 期的分布有关，当细胞分布在g i 限制点之前时，热休克使细胞阻滞于g 1 期；当细胞分布于g 1 限制点之后的g l 期 中国协和医科尢学博士毕业论文 摘要 时细胞将不会阻滞于g 1 期，而是阻滞于g 2 m 期，并且在g 2 m 期阻滞的州间要比 前者长。 4 热休克对细胞凋亡的影响 流式细胞仪检测结果显示，4 2 。c l 小时热休克处理可以明显诱导j u r k a t 细胞发 生凋亡，但基本不能诱导a 5 4 9 细胞的凋亡，说明热休克对细胞凋亡的诱导有一定的 细胞类型特异性。 5 热休克引起的细胞周期阻滞的机制 热休克可以引起细胞周期阻滞，其机理是通过激活p 5 3 一p 2 1 w a f l c i p l 网络、抑制 n f v d 3 的活化以及激活细胞内j n k 通路等，从而引起细胞周期阻滞。在g 1 期阻滞 的细胞是由于热休克抑制了c y c l i nd 1 的启动子活性及细胞内水平，从而使r b 蛋白 的磷酸化程度降低所致。 第二部分h s p 9 0 特异性抑制剂g e l d a n a m y c i l 3 ( g a ) 对细胞周期的影响 1 热休克细胞中h s p 9 0 c c 、h s p 9 0 1 3m r n a 表达增加 应用竞争性r t - - p c r 技术检测热休克处理的j u r k a t 细胞中h s p 9 0 a 和h s p 9 0 d m r n a 水平的变化，发现热休克后两种m r n a 显著增加。说明热休克对h s p 9 0 观和 h s p 9 0 b 有很强的诱导作用。 2 g a 对细胞周期的影响 在正常培养条件下g a 对j u r k a t 细胞和a 5 4 9 细胞周期的运行有明显的阻滞作用 并可诱导细胞发生凋亡。g a 可加强热休克对细胞周期的阻滞作用。通过研究g a 对 o l 期同步化a 5 4 9 细胞的影响，对h s p 9 0 在g 1 期中作用点提出了两种假设。g a 对 g 1 期细胞周期的阻滞作用也是通过抑制细胞内c y c l i nd 1 的水平和r b 的磷酸化程度 引起的。 3 h s p 9 0 对细胞维持正常生命活动至关重要 在热休克和非热休克条件下用g a 处理a 5 4 9 细胞，培养4 8 小时后，发现无论 是否受到热休克处理细胞均发生明显的形态学改变。 中国协和医科大掌博士毕业论文 摘要 第三部分u v o 对细胞周期与凋亡的影响 1u v c 对j ur k a t 细胞凋亡的诱导 在不同剂量的u v c 照射后，j u r k a t 细胞发生严重的凋亡，而且其凋亡数量与u v c 照刺剂量成形比。经w e s t e r nb l o t 检测发现紫外诱导j u r k a t 细胞发生的凋亡可能是由 p 5 3 介导的。 2 u v o 对a 5 4 9 细胞周期及凋亡的影响 a 5 4 9 细胞在受到紫夕卜照射后细胞周期发生了明显的阻滞，长时闯恢复后细胞玎始 出现凋亡，但凋亡的产生与剂量的关系恰恰与j u r k a t 细胞相反，剂量高时细胞反而不 容易发生凋亡。通过对u v c 诱导凋亡的分析，发现紫外诱导a 5 4 9 细胞的凋亡可能 是发生s 期。 第四部分h s p 9 0 j b 基因第一外显子中非典型p 5 3 结合位点对h s p 9 0 j 3 启动 子活性的影响 通过竞争性r t p c r 技术检测了h s p 9 0 3 基因第- ) b 显予中非典型p 5 3 结合位点 在热休克和u v c 照射后对h s p 9 0 3 n 动子活性的影响，发现该位点无论在组成性状态 下还是应激条件下均可增加h s p 9 0 3 启动子活性，该位点突变后，h s p 9 0 1 3 启动子活性 明显降低。 在此实验中还发现热休克可以诱导h s p 9 0 p 基因启动子活性，而u v c 照射后 h s p 9 0 3 基因启动子活性明显受到抑制。 中国协和医科大学博士毕业论文 a b s t r a c t 6 一 一 a b s t r a c t s t u d y o nt h em o l e c u l a rm e c h a n i s mo ft h ec e l lr e s p o n s eu p o ns t r e s s e x t r a c e l l u l a rs t r e s sw i l ld i s t u r bt h ec e l l u l a re v e n t si n v o l v et h ec e l lc y c l ep r o g r e s s i o n a n da p o p t o s i s h y p e r t h e m i a a n du l t r a v i o l e t ( u v c2 5 4 m n ) a r et h em o s tc o m m o n p h y s i c a l s t r e s si nn a t u r e ，i nt h es t u d y ，w ef o c u s e do nt h ec e l lc y c l ea r r e s ta n da p o p t o s i si n d u c e db y h y p e r t h e m i a a n du v c p a r t1t h eb a s i cf e a t u r eo fc e l l u l a r r e s p o n s eu p o n h e a ts h o c k h e a ts h o c ke f f e c t st h ec e l lc y c l ep r o g r e s s i o no f a 5 4 9c e l l s t h e r ew e r et w ob l o c k si na 5 4 9c e l lc y c l ew h e nt h ec e l l sw e r ee x p o s e dt o4 2 。cf o r o n eh o u r , o n ei sa tg 1p h a s ea n dt h eo t h e ri sa tg 2 m p h a s e t h i sd i f f e r e n c em a y b ed u e t ot h ed i f f e r e n tc e l lc y c l ep h a s ei nw h i c hw h e nt h ec e l l sw e r ee x p o s e dt oh y p e r t h e m i a t h er e l i e fo ft h ec e l lc y c l ea r r e s tm a yb ed i v i d e di n t ot w op h a s e s d u r i n gt h ef i r s tf o u r h o u r so fr e c o v e r y ( p h a s ei ) ，a 1 ic e l l sw e r ea r r e s t e da tt h ea c t u a lp o s i t i o nw h e n t h e ya r e e x p o s e dt oh e a ts h o c k f o u rh o u r sl a t e r ，c e l l se n t e r e di n t op h a s ei ia r r e s t i nw h i c hc e l l s e n t e r e di n t or e s t r i c t e dp r o g r e s s i o n p h a s ei ic a nb es e e na st w o s t a g e s ，o n ei se a r l yr e l i e f s t a g e a n dt h eo t h e ri sr e t a r d e dr e l e a s e d u r i n gt h ee a r l yr e l i e fs t a g e ( 4h o u r st o1 4h o u r s a f t e rh e a ts h o c k ) ，p a r to fg 1c e l l sa n da l lsc e i l sb e g a nt oe n t e ri n t ot h ec e l lc y c l e ，b u t a n o t h e rp a r to fg 1c e l l sa n dg 2 mc e l l sr e m a i n e db l o c k e d a f t e rf o u r t e e nh o u r so f r e c o v e r y ( r e t a r d e dr e l e a s es t a g e ) ，t h ec e l l sr e m a i n e di no l p h a s ea n dg 2 mp h a s ee n t e r e d i n t oc e l lc y c l ep r o g r e s s i o n ， h e a ts h o c ke f f e c t st h ec e l lc y c l ep r o g r e s s i o no f j u r k a tc e l l s w h e nj u r k a tc e l l sw e r ee x p o s e dt ot h es a m es t r e s s ，t h ec e l l c y c l eo f j u r k a tc e l l si s a l s ob l o c k e d ，b u tt h eg 1a r r e s ti nj u r k a tc e l l si sn o ta ss i g n i f i c a n ta si na 5 4 9 c e l l s ，t h i s b l o c ki sr e l e a s e dw h e nt h ec e l l sw e r er e c o v e r e df o rt h r e eh o u r sf r o mh e a ts h o c k a f t e r18 h o u r so f r e c o v e r y ，t h eb l o c ka tg 2 m p h a s eb e g a n t or e l e a s e 中国协和医科大学博士毕业论文a b s t r a c t 7 h e a ls h o c kr e s p o n s eo f a 5 4 9c e l l ss y n c h r o n i z e di ng 1p h a s e t od e s c r i b et h ee f f e c to fh e a ts h o c ko nt h ec e l lc y c l ed i s t r i b u t i o n ，m i o t o t i cs h a k i n g o f l 、w a sa d o p t e dt os y n c h r o n i z e da 5 4 9c e l l s3h o u r sa f t e rm i t o t i cs h a k i n go f f , m o s tc e l l s e n t e r e di n t og 1 p h a s e ( a b o v e9 0 ) w h e n t h ec e l l sw e r ei ng 1 p h a s e ，h e a tt r e a t m e n tw a s i m p o s e d a f t e rh e a ts h o c k e da t4 2 。cf o r1 h o u r , t h es y n c h r o n o u sc e l l sd i s p l a y e d a s i g n i f i c a n ta r r e s ta tg 1c h e c k p o i n t ，t h i sb l o c ki sn o tr e l e a s e du n t i l17h o u r sa f t e rs h a k i n g w h e nt h er e l e a s e dc e l l se n t e r e di n t og 2 m p h a s e ，t h e yw e r eb l o c k e da tt h i sp h a s ea g a i n t h ed u r a t i o no fg 2 mi sa b o u t1o r2h o u r sl o n g e rt h ec e l l sc u l t u r e du n d e rn o r m a l c o n d i t i o n ( 37 。c ) w h e nt h ec e l l sw e r ee x p o s e dt o4 2 。cf o r2h o u r s ，t h ee x t e n to fc e l l c y c l ea r r e s ti ss t r o n g e r t h eg 1b l o c ki sr e l e a s e da t1 9h o u r sa f t e rs h a k i n go f f , a n dt h e d u r a t i o no fg 2 mp h a s ei sa b o v e3h o u r sl o n g e rt h a nt h en o r m a l l yc u l t u r e dc e l l s t h e s e r e s u l t si n d i c a t e dt h a th e a tt l e a t m e n tc a l li n d u c ec e l l c y c l ea r r e s ti na 5 4 9c e l l s ，a n dt h e e x t e n to f b l o c k a g ei sd e p e n d e n to n t h ei n t e n s i t yo fh e a ts h o c k a l t h o u g hh e a t s h o c ka f f e c t e dg 1a n dg 2 mp h a s es i g n i f i c a n t l y , t h er a t eo fd n a r e p l i c a t i o ni s n o tp u l s e db yh e a tt r e a t m e n t t h ed u r a t i o no fsp h a s ei s7h o u r so fa 5 4 9 c e l l sw h e t h e rh e a ts h o c k e do rn o t a p o p t o s i s i n d u c e db yh e a ts h o c ki sc e l lt y p ed e p e n d e n t f l o wc y t o m e t r i ca n a l y s i si n d i c a t e dt h a tw h e nj u r k a ta n da 5 4 9c e l l sw e r e e x p o s e dt o t h es a m e s t r e s s ( i e 4 2 f o r1 h o u r ) ，a p o p t o s i si si n d u c e dd i s l i n c t l yi nj u r k a tc e l l sb u tn o t i na 5 4 9c e l l s r e s u l t so fw e s t e r nb l o ta l s od e d u c e dt h es a m ec o n c l u s i o n t h e s er e s u l t s s h o wt h a ta p o p t o s i si n d u c e db yh e a ts h o c ki s d e p e n d e n to nt h ec e l lt y p ee x p o s e dt o h y p e r t h e m i a t h em o l e c u l a re v e n t su p o nh e a ts h o c ki nj u r k a ta n d a 5 4 9c e l l s d u r i n gt h ep e r i o do fr e c o v e r yf r o mh e a ts h o c kt r e a t m e n t ，m a n ym o l e c u l e si n s i g n a l t r a n s d u c t i o np a t h w a yw e r ea f f e c t e d a f t e rh e a t s h o c k e d ，t h ep 5 3a n dp 2 1t m f i c i p ln e t w o r k i sa c t i v a t e di na 5 4 9c e l l st h e p r o t e i nl e v e l so f p 5 3a n dp 2 1w a 9 1 ，c 佃1i nc e l l sa r ei n c r e a s e d h o w e v e r , t h ep 5 3i nj u r k a tc e l l si sn o ti n d n e e db yh e a t s h o c k d u r i n gt h ep e r i o do f r e c o v e r y , p 2 1 w a 1 ，c 巾1 i si n d u c e ds l i g h t l y t h u s ，t h ef a c to ft h a tj u r k a tc e j l s w e r en o t ! 苎堡! ! 垦竺查兰兰主兰兰兰查 垒堕! ! ! ! ! 一 a r r c s t e da tg 1p h a s em a yb ed u et h el i t t l ei n d u c t i o no fp 2 1 w a 嗍叫a f t e rh e a ts h o c k ， t r a n s c r i p t i o np r o m o t e db yn f k bi s d i s t u r b e dt h el e v e lo fn f k bi nn u c l e u si sm u c h l o w e rt h a nt h ec o n s t i t u t i v el e v e l d u r i n gt h ep e r i o do fr e c o v e r y , t h en u c l e a rn f - n bl e v e l i n c r e a s e dg r a d u a l l y a p a r tf r o mp 5 3 ，p 2 1 w a 9 川a n dn f n b ，h e a ts h o c ka l s oa f f e c tt h e s i g n a lp a t h w a yo f j n k a f t e rh e a ts h o c k ，t h ee x p r e s s i o no fc j u na n di t sp h o s p h o r y l a t i o n i si n c r e a s e d t h a tm e a n st h a tt h ej n k p a t h w a y i sa c t i v a t e d w h e ns t u d i e do nt h em e c h a n i s m so ft h ec e l lc y c l er e t a r d a t i o ni n d u c e db yh e a ts h o c ki n g1 p h a s es y n c h r o n o u sc e l l s ，w ef o u n dt h a tt h ep r o m o t e ra c t i v i t ya n dt h ep r o t e i nl e v e lo f c y c l i nd 1a r ed e c r e a s e d ，s i n c et h ep r o d u c to fr e t i n o b l a s t o m a ( r b ) i st h es u b s t r a t eo f c y c l i nd e p e n d e n tk i n a s ea n dr bi n h i b i t st h et r a n s c r i p t i o na c t i v i t yo fe 2 f , w h i c hi sak e y r e g u l a t o rf o rg 1 st r a n s i t i o n ，w ed e t e c t e dt h ep h o s p h o r y l a t e dl e v e lo fr b ( t h ei n a c t i v e f o r mo fr b ，w h i c hc a n tb i n dt om a di n h i b i t e 2 f ) t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h e p h o s p h o r y l a t e df o r mo f r bi sd e c r e a s e da f t e rh e a ts h o c ka l lt h ea b o v e m e n t i o n e dr e s u l t s d e m o n s t r a t e dt h a tg 1a r r e s ti n d u c e db yb e a ts h o c ki sd u et ot h a th e a ts h o c ki n h i b i t st h e e x p r e s s i o no fc y c l i nd 1a n dp h o s p h o r y l a t i o no f r b p a r ti i g a ，t h es p e c i f i c i n h i b i t o ro fh s p 9 0 ，e f f e c t st h ec e l l c y c l e p r o g r e s s i o na n da p o p t o s i s h e a ts h o c ki n d u c e dt h ee x p r e s s i o no f h s p 9 0 a a n dh s p 9 0 p b yt h em e t h o do fc o m p e t i t i v eo fr t - p c r ，w ea n a l y z e dt h em r n al e v e lo ft h et w o i s o f o r m so f h s p 9 0 一h s p 9 0 c ( a n dh s p 9 0 3 t h er e s u l t ss h o w e dt h a th e a ts h o c kc a ni n d u c e t h em r n al e v e lo f h s p 9 0 ab y1 0 - 。f o l d sa n dh s p 9 0 1 3b y3 6 - f o l d sc o m p a r e dt h ec o n s t i t i v e l e v e lr e s p e c t i v e l y g ai n h i b i t st h ec e l lc y c l ep r o g r e s s i o na n di n d u c e sa p o p t o s i s j u r k a ta n da 5 4 9c e l l st r e a t e dw i t h1g m o l e lg a c a nb ea r r e s t e da tg ia n dg 2 m p h a s e i ft h et r e a t m e n tl a s t e du pt o4 8h o u r s ，c e l l sb e c a m ea p o p t o t i c ，i n t e r e s t i n g l y , t h e s t l mo f p e r c e n t a g eo fa p o p t o t i cc e l l sa n dg 2 mc e l l sr e m a i n sc o n s t a n td u r i n gt h ee a r l y 中国协和医科大掌博士毕业论文 a b s t r a c t 9 一一一一 s t a g eo fa p o p t o s i s i tb l e a n st h a tt h ea p o p t o t i cc e l l sa r ef r o mg 2 mp h a s e s y n c h r o n o u sa 5 4 9c e l l si ng 1p h a s et r e a t e dw i t hg a d i s p l a y e dp a r to f r e l e a s ea n d p a r to f b l o c k w h e nt h ec e l l sw e r eh e a ts h o c k e da n dt r e a t e dw i t hg a s i m u l t a n e o u s l y ，t h e c e l l sd i dn o tr e l e a s ea ta 1 1 b a s e do nt h i sp h e n o m e n o n ，w ep r o p o s e dt w om o d e l so fh s p 9 0 a f f e c tg ip h a s ee v e n t s o n ei st h a th s p 9 0f f m c t i o n sa te a r l yg 1p h a s e ，t h eo t h e ri st h a t h s p 9 0 e f f e c t si nf r o n to f t h er e s t r i c t i o np o i n t t h em e c h a n i s mo fg 1a r r e s tc a u s e db yg ai st h a tg ai n h i b i t st h ee x p r e s s i o no f c y c l i nd 1 ，t h u si n h i b i t st h ep h o s p h o r y l a t i o no fr b ， p a r ti i ic e l lc y c l ee v e n t sa n d a p o p t o s i si n d u c e db yu v c u v ci n d u c e da p o p t o s i si nj u r k a tc e l l s i nt h i s s t u d y ，w ef o u n dt h a tu v c ( 2 5 4 n m ) c a ni n d u c ea p o p t o s i si nj u r k a tc e l l s s i g n i f i c a n t l y t h ee x t e n to fa p o p t o s i si sd e p e n d e n to nt h ed o s eo fu v ce x p o s u r e w e s t e r n b l o ti n d i c a t e dt h a ta p o p t o s i si nj u r k a tc e l l si n d u c e d b y u v ci sp 5 3m e d i a t e d u v ce f f c c t so na 5 4 9c e i l s i n t e r e s t i n g l y ，i na 5 4 9c e l l s ，t h ee x t e n to fa p o p t o s i sa n dt h eu v c e x p o s u r ed o s e v a r i e si n v e r s e l y ，2 m j c m 2u v cc a r ti n d u c e l a r g ea m o u n to fa p o p t o t i cc e l l s h o w e v e r ， 5 0 m 1 c m 2o fu v cc a l l ti n d u c ea p o p t o s i sa ta l le v e nr e c o v e r e df o l 7 2 h o u r s ，t h ec e i l s r e m a i n e di l lg op h a s ew ec a l la l s of i n dt h a tt h e a p o p t o t i cc e l l s a r ef r o ms p h a s e t h e r e f o r e ，w ec o n c l u d e dt h a th i g hd o s eo fu v ch u r tt h ec e l l st o om u c ht oe n t e rs p h a s e ， a n dr e m a i n e di ng o p h a s e s ot h ed o s ei sh i g h e r ，t h ep e r c e n t a g eo fa p o p t o s i si sl o w e r p a r ti vt h e p u t a t i v ep 5 3b i n d i n gs i t ei nt h ef i r s te x o no f h s p 9 0 3g e n e p r o m o t e st h ea c t i v i t yo fh s p 9 0 1 3p r o m o t e r w ec o n s t r u c t e dac a t r e p o r t e rp l a s m i dd f v e nb yh s p 9 0 bp r o m o t e rw i t ht h ep u t a t i v ep 5 3 b i n d i n gs i t e m u t a t i o 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和富集，尤其是周期素、s 期特异基因及转录因子如e 2 f 。热休克可促进泛素一蛋白酶 体通路及溶酶体通路 1 , 1 0 - | 3 】。影响基因表达和促进蛋白降解这两种作用均可严重扰乱 细胞周期。 激酶和磷酸酶细胞周期中起着重要的作用。热休克增强膜的通透性，因而增加离 子的流动 1 4 】。细胞内钙离子浓度的增高可增强依赖于钙调蛋白的蛋白激酶的活性和其 它信号传导通路陋1 8 】。热休克也可升高钠离子和质子的浓度。质子对线粒体膜的通透 性增加导致a t p 的耗竭。这种耗竭，尤其在长期热休克时，可以抑制a t p 驱动的细 胞活动，包括细胞周期。离子和a t p 的改变也可以干扰细胞骨架( 微丝、微管和中间 型纤维) 的稳定。因而可以迸一步抑制纺缍体的形成、阻止有丝分裂，但其中分子机 制却知之甚少。 将细胞外刺激转变为细胞内适当的反应需要细胞内通路的协同作用。真核细胞内 最显著的信号传导通路是m a p k 级联通路 19 1 。在哺乳动物细胞中，有三组m a p k 亚 类a 【2 0 , 2 1 1 ，应激激活的m a p k 即s a p k j n k ( t h es t r e s s a c t i v a t e dp r o t e i nk i n a s e c - j u n t e r m i n a lk i n a s e ) ，h o g 一1 ( h i g ho s m o l a r i t yg l y c e r 0 1 ) 同源物p 3 8 ，主要在环境应激下被 激活，和有丝分裂原激活的激酶e r k ( e x t r a c e l l u l a rs i