细胞周期调控学习教案

1、会计学1第一页，共61页。第1页/共61页第二页，共61页。细细胞胞周周期期第2页/共61页第三页，共61页。第3页/共61页第四页，共61页。l 研究背景研究背景l 细胞周期的检验细胞周期的检验(jinyn)(jinyn)点点l 细胞周期蛋白细胞周期蛋白l CDK CDK及其调控及其调控l 生长因子、癌基因和抑癌基因生长因子、癌基因和抑癌基因l 细胞周期与肿瘤细胞周期与肿瘤第4页/共61页第五页，共61页。(mitosis- promoting factor ，MPF)。第5页/共61页第六页，共61页。第6页/共61页第七页，共61页。(cyclin)(cyclin)。随后。随后cycli

2、ncyclin很快被分很快被分离和克隆出来，证明其广泛存在离和克隆出来，证明其广泛存在于从酵母到人类等各种真核生物于从酵母到人类等各种真核生物中，而且在功能上存在互补性。中，而且在功能上存在互补性。第7页/共61页第八页，共61页。实验证明实验证明P34P34实际上是实际上是P34cdc2P34cdc2的同源物，的同源物，P45P45是是cyclinBcyclinB的同源物，而且，对的同源物，而且，对于于P34cdc2P34cdc2的活性而言，的活性而言，cyclincyclin是必需的。从而将细胞是必需的。从而将细胞周期三个领域的研究联系在周期三个领域的研究联系在一起。一起。MPF = P3

3、4cdc2(CDK1)+Cyclin B（催化亚单位）（催化亚单位）（调节亚单位）（调节亚单位）第8页/共61页第九页，共61页。The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2001for their discoveries of key regulators of the cell cycleLeland Hartwell Timothy Hunt Paul Nurse 第9页/共61页第十页，共61页。第10页/共61页第十一页，共61页。第11页/共61页第十二页，共61页。第12页/共61页第十三页，共61页。第13页/共61页第十四页，共61页

4、。人类细胞周期蛋白线性结构人类细胞周期蛋白线性结构(jigu)(jigu)示意图示意图实心方框代表实心方框代表“cyclin box ”“cyclin box ”，方框代表方框代表“destruction box”“destruction box”圆形框代表圆形框代表PESTPEST序列序列第14页/共61页第十五页，共61页。 Cyclin也含有降解盒（destruction box）或PEST（脯氨酸谷氨酸丝氨酸苏氨酸）序列，它可以通过定时降解或恒定地迅速周转来调节这些(zhxi)蛋白质的水平，起着CDK的调节亚基的作用。第15页/共61页第十六页，共61页。第16页/共61页第十七页，共

5、61页。第17页/共61页第十八页，共61页。n S S期：将期：将CyclinACyclinA的抗体注射的抗体注射(zhsh)(zhsh)到细胞内，到细胞内，发现发现n 能抑制细胞的能抑制细胞的DNADNA合成，推测合成，推测CyclinACyclinA是是DNADNA复复n 制所必需的。制所必需的。第18页/共61页第十九页，共61页。第19页/共61页第二十页，共61页。第20页/共61页第二十一页，共61页。第21页/共61页第二十二页，共61页。第22页/共61页第二十三页，共61页。CDKCDK结合的相应结合的相应cyclin cyclin 作用的细胞周期作用的细胞周期 CDK1C

6、DK1CDK2CDK2 CDK3CDK3CDK4CDK4CDK5CDK5CDK6CDK6CDK7 CDK7 CyclinA,BCyclinA,BCyclinACyclinACyclinD1,D2,D3CyclinD1,D2,D3CyclinECyclinE CyclinD1,D2,D3CyclinD1,D2,D3P35P35* *, , CyclinD1,D2,D3CyclinD1,D2,D3CyclinD1CyclinD1CyclinH, P36CyclinH, P36* *G G2 2/M/M转换；转换； M M早期早期S S期期G G1 1期期G G1 1/S /S 转换转换G G1 1

7、期期G G0 0/G/G1 1转换、转换、G G1 1期期神经纤维的磷酸化、神经纤维的磷酸化、G G1 1期期G G0 0/G/G1 1转换转换活化活化CDKCDK* P35，P36的结构(jigu)与细胞周期蛋白无相似性 第23页/共61页第二十四页，共61页。第24页/共61页第二十五页，共61页。第25页/共61页第二十六页，共61页。第26页/共61页第二十七页，共61页。第27页/共61页第二十八页，共61页。第28页/共61页第二十九页，共61页。第29页/共61页第三十页，共61页。第30页/共61页第三十一页，共61页。第31页/共61页第三十二页，共61页。CDK1CDK1的

8、激活的激活(j hu)(j hu)需要需要Thr14Thr14和和Tyr15Tyr15去磷酸化和去磷酸化和Tyr161Tyr161的磷酸化的磷酸化 第32页/共61页第三十三页，共61页。第33页/共61页第三十四页，共61页。第34页/共61页第三十五页，共61页。 癌基因癌基因 癌蛋白癌蛋白种类种类来源来源存在存在功能功能类型类型1：生长因子：生长因子sis逆转录病毒逆转录病毒分泌分泌生长因子（生长因子（PDGF)类型类型2：生长因子受体：生长因子受体erbB逆转录病毒逆转录病毒膜膜表皮生长因子（表皮生长因子（EGF)受体受体fms逆转录病毒逆转录病毒膜膜集落刺激因子集落刺激因子1（CSF

9、-1)受体受体trk肿瘤肿瘤膜膜神经生长因子（神经生长因子（NGF)受体受体类型类型3：细胞内信号蛋白：细胞内信号蛋白Src逆转录病毒逆转录病毒细胞质细胞质酪氨酸激酶酪氨酸激酶Raf逆转录病毒逆转录病毒细胞质细胞质丝氨酸激酶丝氨酸激酶Ras逆转录病毒、肿瘤逆转录病毒、肿瘤细胞质细胞质GTP/GDP结合蛋白结合蛋白类型类型4：核转录因子：核转录因子Jun 、Fos逆转录病毒逆转录病毒核核转录因子（转录因子（AP-1)Myc逆转录病毒、肿瘤逆转录病毒、肿瘤核核DNA结合蛋白结合蛋白erbA逆转录病毒逆转录病毒核核类固醇受体家族成员类固醇受体家族成员癌基因的主要癌基因的主要(zhyo)类型及其表类型

10、及其表达产物达产物第35页/共61页第三十六页，共61页。第36页/共61页第三十七页，共61页。第37页/共61页第三十八页，共61页。第38页/共61页第三十九页，共61页。第39页/共61页第四十页，共61页。第40页/共61页第四十一页，共61页。第41页/共61页第四十二页，共61页。第42页/共61页第四十三页，共61页。第43页/共61页第四十四页，共61页。 G1cyclin基因突变、重排，使这些cyclin异常表达，从而使细胞通过G1期，进入S期，细胞即自发增殖，出现转化特征。许多人类(rnli)肿瘤中，均发现有cyclin D1基因的扩增。第44页/共61页第四十五页，共6

11、1页。第45页/共61页第四十六页，共61页。第46页/共61页第四十七页，共61页。第47页/共61页第四十八页，共61页。录后基因沉默的一种。录后基因沉默的一种。第48页/共61页第四十九页，共61页。第49页/共61页第五十页，共61页。3 3抑制抑制E2FE2F的活性的活性把对把对E2FE2F有高度有高度(god)(god)亲和性的双链亲和性的双链DNADNA片段导入细胞，该片段导入细胞，该DNADNA能够结合游离状能够结合游离状态的态的E2FE2F生成一种复合物，复合物中的生成一种复合物，复合物中的E2FE2F不再与有关基因的启动子结合，从而阻断不再与有关基因的启动子结合，从而阻断这

12、些基因的表达，抑制细胞增生。这些基因的表达，抑制细胞增生。第50页/共61页第五十一页，共61页。第51页/共61页第五十二页，共61页。非洲爪蟾卵细胞发育过程非洲爪蟾卵细胞发育过程(guchng)(guchng)分为六个阶段分为六个阶段、和和期。前四个时期为卵母细胞生成和生长阶段。其中第期。前四个时期为卵母细胞生成和生长阶段。其中第期时期时细胞核较大，称为生发泡细胞核较大，称为生发泡(germinal vesicle,GV)(germinal vesicle,GV)，此时细胞就停留，此时细胞就停留在该时期，等待成熟。在该时期，等待成熟。第52页/共61页第五十三页，共61页。第53页/共61

13、页第五十四页，共61页。G1G1期期PCCPCC为单线状，因为单线状，因DNADNA未复制。未复制。S S期期PCCPCC为粉末状，因为粉末状，因DNADNA由多个部位开始由多个部位开始(kish)(kish)复制。复制。G2G2期期PCCPCC为双线染色体，说明为双线染色体，说明DNADNA复制已完成。复制已完成。与与M M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟(zosh)(zosh)凝集染色凝集染色体体(prematurely condensed chromosome(prematurely condensed chromosome，PCC)PCC

14、)，这种现象叫做早熟，这种现象叫做早熟(zosh)(zosh)染色体凝集染色体凝集(premature chromosome condensation)(premature chromosome condensation)第54页/共61页第五十五页，共61页。人人M M期细胞期细胞(xbo)(xbo)与袋鼠（与袋鼠（PtkPtk）G1G1、S S、G2G2期细胞期细胞(xbo)(xbo)融合诱导融合诱导PCCPCC不仅同类不仅同类(tngli)M(tngli)M期细胞可以诱导期细胞可以诱导PCCPCC，不同类，不同类(tngli)(tngli)的的M M期细胞也可以诱导期细胞也可以诱导PCCPCC产生。产生。第55页/共61页第五十六页，共61页。芽殖酵母芽殖酵母(jiom)及其细胞周期及其细胞周期 L.Hartwell在芽殖酵母中发现cdc28基因的表达产物(chnw)是一种相对分子量为34KD的蛋白，被称为P34cdc28，它是一种蛋白激酶，在G2/M转换过程中起中心调节作用。第56页/共61