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实用标准文案第13章细胞周期细胞增殖是生命的基本特征,种的繁衍、个体的发育、机体的修复等都离不开细胞增殖。一个精卵发育为初生婴儿,细胞数目增至10个,长至成年有10个,而成人体内秒钟仍有数百万新细胞产生,以补偿血细胞、小肠粘膜细胞和上皮细胞的衰老和死。细胞增殖是通过细胞周期cycle)来实现的,而细胞期的有序运行是通过相关基因的严格监视和调控来证的胞无限制增长对个体来说意味着癌症个体无限制繁殖地球来说意味着灾难。一个大肠杆菌若按20分分裂一次,并保持这一速度,则两天即可超过地球的重量。第节基概一什是胞期细胞周期指由细胞分裂结束到下次细胞分裂结束所经历的过程需的时间叫细胞周期时间可分为四个阶段(图11-1①G期gap1),指有丝分裂完成到期DNA复之前的间隙时间;②S期synthesis,复制的时期,只有在这一时期H-TDR能掺入新合成的中③G期(gap2),指DNA复制完成到丝分裂开始之前的一段时间;④M期又称期mitosisordivision)细胞分裂开始到结束。从增殖的角度来看可将高等动的细胞分为三类①连续分裂细胞在细胞周期中连续运转因又称为周期细胞,如表皮生发层细胞、部分骨细胞。②休眠细胞暂不分裂,但在适当的刺激下可重新进入胞周期,称期胞,如淋巴细胞、肝、肾细胞等③不分裂细胞,指不可逆地脱离细胞周期,不再分裂的细胞又称终端细胞,如神经、肌肉、多形核细胞等等。细胞周期的时间长短与物种的细类型有关,如:小鼠十二指肠上皮细胞的周期为10小时,人类上皮细胞24小时,骨髓细胞小时,培养人了成纤维细胞18时,CHO细胞14小时,细胞21小时不同类型细胞的G长短不同,是造成细胞周期差的主要原因。二细周时的定标记有丝分裂百分率法(percentagelabeled,PLM是一种常用的测定细胞周期时间的法。其原理是对测定细胞进行脉冲标记定取材利用放射自显影技术显示标记细胞通过统计标记有丝裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。有关名词:T:期的持续时间T:期的持续时间T:S期的持续时间T:M期的持续时间T:一个细胞周期的持续时间PLM:标记的有丝分裂细胞所占比例TDR:胸腺嘧啶核苷,是DNA的特前体,能被S期细摄入,而掺进DNA中。通常使用的是H或C标记的TDR。测定原理(图11-2①待测细胞经H-TDR标记后,有S细胞均被标记。②S期细胞经G期才进入M期,所以一段时间内PLM=0③开始出现标记M期细胞时,表处于S期后阶段的细胞,已渡过G期,所以从PLM=0到出现PLM时间间隔为T。④S期细胞逐渐进入M期,上升,到达到最高点的时候说明来自处于S最后阶段的细胞,已成,进入G期。所以从开始出现M到PLM达到最高点(100%)的时间间隔就是T。⑤当PLM开始下降时,表明处S期初阶段的细胞也已进入M期,所以出现LM到PLM又开始降的一段时间等于T。⑥从LM出现到下一次LM出现时间间隔就等于T根据=T+T+T即可求出的T长度。事实上由于一个细胞群体中T和时相不尽相同,第一个峰常达不到100%,以后的峰会发生衰减PLM一定会下降到零,所以实际测量时,以T+1/2T-T的式求出T。精彩文档

实用标准文案图11-2细胞周期各阶段的时间PLM关系三细同化细胞同步化(synchronization)指在自然过程中发生或经人为处理造成的细胞周期同步化,前者自然同步化,后者称为人工同步化。()然步.多体如粘菌只进行核分裂,而不发生质分裂,形成多核体。数量众多的核处于同一细胞质中,进同步化分裂,使细胞核达10,体积达5~6cm疟原虫也具有类似的情况。.某水动的精如海胆卵可以同时授精,最初的细胞分裂是同步的,再如大量海参卵受精后,前9次细胞分都是同步化进行的。.增抑解后同分如真菌的休眠孢子移入适宜环境,它们一起发芽,同步分裂。()工步.选同化)有丝分选法使单层培养的细胞于对数增殖期,此时分裂活跃,高。有丝分裂细胞变圆隆起,与培养皿的附着性低,此时轻轻振M期细胞脱离器壁,悬浮于培养液中,收集培养液,再加入新培养液,依法继续收集,则可获得一定数量的中细胞。其优点是,操作简单,同步化程度高,细胞不受药物害,缺点是获得的细胞数量较少分裂细胞约占1%))细沉分法:同时期的细胞体积不同,而细胞在给定离心场中沉的速度与其半径的平方成正比,因此可用离心的方法分离。其优点可用于任何悬浮培养的细胞,缺点是同步化程度较低。.诱同化DNA合成阻法选用DNA成的抑制剂,可逆地抑制DNA合成,而不影响其他时期细胞的运,最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处。氟氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度ADR、GDR和TDR,均可抑制合成使细胞同步化。其中浓度TDRS期细胞的毒性较小,因此常用TDR双阻断法诱导胞同步化:在细胞处于对数生长期的培养基加入过量TDRHela2mol/L;CHO,7.5mol/LS期细胞被抑制,其它细胞继续运转,最后停在G交界。移去TDR。洗涤细胞并加入新鲜养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于时,所有细胞均脱S期,再次加入过量TDR,细胞继续运转至G/S交界,被过量TDR制而停止。优点是同步化程度高,适用于任培养体系。可将几乎所有的细胞同步化。缺点是产生非均衡长,个别细胞体积增大。)中阻法利用破坏微的药物将细胞阻断在中期,常用的药物有秋水仙素和秋水仙酰,后者毒性较少。精彩文档

实用标准文案优点是无非均衡生长现象,缺点可逆性较差。第节有分一细分的型细胞分裂celldivision)可分为无丝分(amitosis)有丝分裂(mitosis)和减数分裂meiosis)种类型。无丝分裂又称为直接分裂,由1841首次发现于鸡胚血细胞。表现为细胞核伸长,中部缢缩,然后细胞质分裂,其间不涉及纺锤形成及染色体变化,故称为无丝分裂。无丝分裂不仅发现于核生物,同时也发现于高等动植物,如植物的胚乳细、动物的胎膜,间充组织及肌肉细胞等等。有丝分裂,又称为间接分裂,由W.Fleming(1882)年首次发现于动物及E.Strasburger(1880)发现于植物。特点是有纺锤体染色体出现,子色体被平均分配到子细胞,这种分裂方式普遍见于高等动植。减数分裂是指染色体复制一次而胞连续分裂两次的分裂方式,是高等动植物配子体形成的分裂式。二有分有丝分裂过程是一个连续的过程为了便于描述人为的划分为六个时期间(interphase期prophase)前中期premetaphase)、中期metaphase)后期anaphase)末期。其中间期包括G期、和期主要进行复制等准备工作。()期前期(图11-3)的主要事件是:染色质凝缩,②分裂极确立与纺锤体开始形成,③核仁解体,核膜消失。前期最显著的特征是染色质通过旋化和折叠变变粗形成光学显微镜下可以分辨的染色体条染色体包含2个染色单体。早在S期两个中心粒已完成复制在前期移向两极,两对中心粒之间形成纺锤体微管,当核膜解时,两对中心粒已到达两极,并在两者之间形纺锤体,纺锤体微管包括:①着丝点微管(kinetochore由心体发出,连接在着丝点上,负责将染色体牵引到纺锤体,着丝点上具有马达蛋白。②星体微管(astralmt由中体向外放射出,末端结合有分子马达,负责两极的分离,同时确纺锤体纵轴的方向。③极体微管(polarmt或overlapmt由中心体发出,在纺锤体中部重叠,重叠部位结合有分马达,负责将两极推开。有两类马达蛋白参与染色体、分极的分离,一类是dynein,另一类是kinesin。植物没有中心粒和星体,其纺锤叫作无星纺锤体,分裂极的确定机理尚不明确。()中指由核膜解体到染色体排列到赤(equatorial这一阶段(图11-4纺锤体微管向细胞部侵入,与染色体的着丝点结合着丝点处分子马达使染色体向微管的负端移动在光镜下可以看到此染色体也就是既向一极移动也向另一极移动是以荡的方式移向纺锤体中部的其原因是姊妹染色单体的着丝点都合有微管和分子马达。()期指从染色体排列到赤道面上(图11-4、13-5到妹染色单体开始分向两极的一段时间,纵观动物染色体呈辐射状排列。染色体两边的引力就像拔河一样达到平衡。()期指姊妹染色单体分开并移向两极时期,当子染色体到达两极后,标志这一时期结束。后期可以分为两个方面(图11-7后期,指染色体向两极移动的过程。这是因为染色体着丝微管在着丝点处去组装而缩短在分子马达作用下染色体向两极移动体外实验证明即使在不存在ATP的况下染色体着丝点也有连接到正在去组装的微管的能力,使染色体发生移动。②后期B,指两极间距离拉大的程。这是因为一方面极体微管延长,结合在极体微重叠部分的马达蛋白提供动力,推动两极分离,另一方面星微管去组装而缩短,结合在星体微管正极的马达蛋白引两极距离加大见染色体的分离是在微管与分子马达的共作用下实现图11-8后期A,是用药物鉴定出来的如紫杉酚taxol能结合在微管的(+)端,抑制微管(+)端去组,从而抑制后期A。动物中通常先发生后期A再后期B但也有些只发生后期A,还有的后期A、同时发。植物细胞没有后期B。()期末期(图11-9)是从子染色体达两极,至形成两个新细胞为止的时期。末期涉及子核的形成和质分裂两个方面。、子的成末期子核的形成,大体经历了与期相反的过程,即染色体解聚缩,核仁出现和核膜重新形成核仁由染色体精彩文档

实用标准文案上的核仁组织中心形成(NORs个NOR共组成一个大的核仁,因此核仁的目通常比的数目要少。前期核膜解体后,核纤层蛋白B核膜残余小泡结合,末期核纤层蛋白去磷酸化,介导核膜的新装配。、胞分虽然核分裂与胞质分裂cytokinesis是相继发生的,但属于两个分离的过程,例如大多数昆虫卵,核可进行多次分裂而无胞质分裂,某些类的多核细胞可长达数尺,以后胞质才分裂形成单核细胞。动物细胞的胞质分裂是以形成收环的方式完成的(图11-10收缩环在后期形成,由大量平行排列的肌动蛋白和结合在上面的myosinII等成组成,用细胞松驰素及肌动蛋白和肌球蛋白抗体处理均能抑收缩环的形成。不难想象胞质收缩环工作原理和肌收缩时一样的。动物胞质分裂的另一特点是形成体。末期纺锤体开始瓦解消失,但在纺锤体的中部微管数量加,其中掺杂有高电子密度物质和囊状物,这结构称为中体。在胞质分裂中的作用尚不清楚。植物胞质分裂的机制不同于动物其后期的纺锤体中央出现成膜体(phragmoplast)。末期近两极微管消失,中间微管保留,并数量增加,其不断加入囊状物和电子密度高的物质,成膜体的囊泡来自于近的高尔基体,微管是运输小泡的路轨。其中的小泡断融合扩大形成一片连续的质膜,即细胞(cell将细一分为二,最后在细胞板两侧积累多糖,形成细胞(图11-11第节减分减数分裂Meiosis)的特点是DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的精子和卵子(11-12通过受精作用又恢复二倍体,减数裂过程中同源染色体间发生交换,使配子的遗传多样化,增了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染体数目稳定的机制,同且也是物种适应环境变化不断进化的制。减数分裂可分为3种主要类型:配子减数分裂(gameticmeiosis也叫终端减数分裂(meiosis),其特点是减数分裂配子的发生紧密联系在一起,在雄性脊椎动中,一个精母细胞经过减数分裂形成4个精细胞,后者在经过系列的变态发育,形成成熟的精子。在雌性脊椎动中,一个卵母细胞经过减数分裂形成1个卵细胞和2-3个极体孢子减数分裂(meiosis叫中间减数分(intermediate,见于植物和某些类。其特点是减数分裂和配子发生没有直接关系,减数分裂的结果是形成单倍体的配子体(小孢子和大子孢子再经过两次有次分裂形成包含一个营养和两个雄配子(精子)的成熟花粉(雄配子体孢子经过次有丝分裂形成胚囊(雌配子体内含一个卵核两个极核3个反细胞和两个助细胞。合子减数分裂(zygoticmeiosis也叫初始减数分裂(initialmeiosis),仅见于真菌和某些原生物,减数分裂发生于合子形成之后,形成倍体的孢子,孢子通过有丝分裂产生新的单倍体后代。此外某些生物还具有体细胞减数裂somaticmeiosis现象,如在蚊子幼虫的肠道中,有一些核内有丝分裂形成的多倍体细胞(可高达32X在蛹期又通过减数分裂降低了染色体倍性,增加了细胞数目减数分裂由紧密连接的两次分裂成。通常减数分裂离的是同源染色体,所以称为异型分裂heterotypicdivision)或减数分裂division数分裂II分离的是姊妹染色体,类似于有丝分裂,所以称为同型分裂(homotypicdivision)均等分裂(equationaldivision和有丝分裂一样为了描述方将减数分裂分为几个期和亚期。一间有丝分裂细胞在进入减数分裂之要经过一个较长的间期,称前减数分裂间(premeioticinterphase)或前减数分裂期premeiosis)。前减数分裂期也可分为G期、S期G期,G期和期把香百合的花粉每细胞在体外培养,发现细胞进行有丝分裂,将G晚期的细胞体外培养则向减数分裂进行,说明G期是有丝分裂向减数分裂转的关键时期。和有丝分裂不同的是,不仅期合,而且也在前期合成一小部分D.E.Wimber和W.Prensky1963认为合线期-粗线期合成大约的DNAY.Hotta人1966在百合属)和延龄草属Trillium中发现,粗线期合成大约0.3%的DNA。称合线期DNAzyg-DNA或粗线期。这些DNA的合成可能与联会复合体的形成有关。二分期()减分I、前I减数分裂的特殊过程主要发生在期I人为划分为5个期细线leptotene线zygotene③粗线期pachytene④双线diplotene终变期diakinesis必须注意的是这5个段本身是连续的,它们之间并没有截然的界限。)细期色体呈细线状,具有念珠状的染色粒。持时间最长,占减数分裂周期的40%。细线期虽然染色体已经复制,但光镜下分辨不出条染色单体。由于染色体细线交织在一起,偏向核的一方,以又称为凝线期精彩文档

实用标准文案(synizesis),在有些物种中表为染色体细线一端在核膜的一侧集中,另一端放射状伸出,形花束,称为花束期(bouquetstage)。)合期持续时间较,占有丝分裂周期的20%亦称偶线期,是同源染色体配对的时,这种配对称为联会(synapsis)。这一时期同源染体间形成联会复合(synaptonemalcomplex,。在光镜下以看到两条结合在一起的染色体为二价bivalent同源染色体都经过复制四个染色单体以又称四分tetrad线:续时间长达数天,此时染色体变短,结合紧,在光镜下只在局部可以区分同源染色体,这一时期同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换的时期。在果蝇粗线期SC上具有与SC宽度相近的子致密球状小体,称为重组节,与的重组有关)双线期联会的同源染色体相排斥、开始分离,但在交叉点(chiasma)上还保持着联系。双线染色体进一步缩短,在电镜下已看不到联复合体。交叉的数目和位置在每个二价体并非是固定的,而随着时间推移,向端部移动,这种移动现称为端化(terminalization),端化过程直进行到中期。植物细胞双线期一般较短,但在多动物中双线期停留的时间非常长,人的卵母细胞在五个月儿中已达双线期,而一直到排卵都停在双线期排卵年龄大约在12-50岁间。成熟的卵细胞直到受精后,才速完成两次分裂,形成单倍体的卵核。在鱼类、两栖类、爬行类、鸟类及无脊椎动物的昆虫中,双线期的二价体解螺旋而形成灯刷色体,这一时期是卵黄积累的时期。)终期二价体显著短,并向核周边移动,在核内均匀散开。所以是观察染色体的良时期。由于交叉端化过程的进一步发展故交叉数目减少,通常只有一至二个交叉。终变期二价体的状表现出多样性,如V形、O形等。核仁此时开始消失,核被膜解体但有的植物,如玉米,在终变期核仁仍然很显著。、中I核仁消失,核被膜解体标志进中期I中期的主要特点是染色体排列在赤道面上。每个二价有4着丝粒、姊妹染色单位的着丝粒定向纺锤体的同一极,故称联合定(co-orientation)。、后I二价体中的两条同源染色体分开分别向两极移动。由于相互分离的是同源染色体,所以染色数目减半。但每个子细胞的DNA含量仍为2C同源染色体随机分向两极,使母本和父本染色体重所组合,产生因组的变异。如人类染色体是23对,染色体组的方式有

个不包括交换此除同卵孪生外,几乎不可能得到遗传上同的后代。、末I染色体到达两极后,解旋为细丝、核膜重建、核仁形成,同时胞质分裂。、减分间在减数分裂I和II之间的间期短,不进行DNA合成,有些生物没有间期,而由末期I直接为前期。()减分II可分为前、中、后、末四个四期与有丝分裂相似。通过减数分裂一个精母细胞形成4精子。而一个卵母细胞形成一个卵子及2-3极体。三联复体联会复合体(synaptonemalcomplex,是数分裂合线期两条同源染色体之间形成的一种结构它与染色体的配对,交换和分离密切相关。SC是同源染色体间形成的梯子的结构。在电镜下观察,两侧是约40nm的侧生组分(lateralelement)电子密度很高,两侧之间为宽约100nm中间(intermediatespace),在电镜下是明亮区,在中间的中央为中央组分(centralelement),宽约30nm侧生组分与中央组分之间有横向排列的粗约的SC纤维使SC外观呈梯子状(图11-14长期以来人们认为将同源染体组织在一起,使伸入SCDNA之间产生重组,但实验证明不SC的成晚于基因重组的启动,而且基因突不能形成SC的酵中,同源染色体间照样可以发生交换。现在般认为它与同源染色体间交换的完成有关。在磷钨酸染色的中央,还可看到呈圆形或椭圆形的重组(recombinationnodules,RNs)RNs同源染色体发生交叉的部位,上有基交换所需要的酶。从形态学来看,SC形成合线期成熟于粗线期,并存在数天,消失于双线期。联会复合体的形与合线期DNA(Zyg-DNA)有关,在细线期或合线期加入DNA成抑制剂,则抑制SC的形成。第节细周调精彩文档

实用标准文案一研背Rao和、1972、1974)细同步于不同阶段,然后与M期细胞混合,在灭活台病毒介导下,诱导细胞融合,发现与M期细融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(prematurelycondensedchromosome,PCC),这种现象叫早熟染色体凝(prematurechromosome。G期PCC为单线状,因DNA未复。S期PCC为粉末状,因DNA由多部位开始复制。G期PCC为双线染色体,说明复制已完成。不仅同类M期细胞可以诱导PCC不同类的M期胞也可以诱导PCC产生如人和蟾蜍的细胞融合同样有这种效果这就意味着M期细胞具有种促进间期细胞进行分裂的因子成熟促进因子(maturationpromotingfactorMPF)。早在1960s,YoshioMasui发现熟蛙卵的提取物能促进未成熟卵的胚胞破(GerminalVesicleBreakdownGVBD),后来Sunkara将不同时Hela细的提取液注射到蛙卵母细胞中,发现G和S期的抽取不能诱导GVBD而G和M期的则具有促进胚胞裂的功能,它将这种诱导物质称为有丝分裂因(MF)。后来在CHO细胞酵母和粘菌中也提取出相同性质的MF。类物质被统称为MPF。1960sLelandHartwell以芽殖母(图11-16)实验材料,利用阻断在不同细胞周期阶段的温敏感突变株(在适宜的温度下和野生型一离出了几十个与细胞分裂有关的基(divisioncycle,CDC)如芽殖酵母的cdc28基因,在G2/M转换点发挥重要的功能Hartwell还通过研究酵母菌细胞对放射的感受性,提出了(细胞周期检验点的概念,意指当受到损伤时,细胞周期会停下来。1970sPaulNurse等人以裂殖酵(图)实验材料,同样发现了许多细胞周期调控基因如:裂殖酵母cdc2、cdc25的突变型和在限的温度下无法分裂突变型则提早分裂,而cdc25和都发生突变的个体却会正常地分(图进步的研究发现cdc2cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶促细胞周期的进行。而和cdc25分别表现为抑和促进CDC2的活。这也解释了为何和wee1双重突变的体可以恢复野生型的表型。1983年TimothyHunt首次发现胆卵受精后,在其卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期剧烈荡,在每一轮间期开始合成,G/M时达到高M结束突然消失,下轮间期又重新合成,故命名为周期蛋(cyclin)后来在青蛙、爪蟾、海胆、果蝇和酵母均发现类似的情况,各类动物来源的细胞周期蛋白mRNA均能诱导蛙卵的成熟。用洋无脊椎动物和两栖类的卵为实验材料进行这类实验,好处在卵的量比较大,而且在胚胎发育的早期,细胞分裂同步化的。1988年M.J.Lohka纯化了爪的MPF,经鉴定由32KD45KD两种蛋白组成,二者结合可使多蛋白质磷酸化(图11-19后来Nurse1990)进一步的实验证明P

实上是CDC2的同源物,而P

是cyclinB的同源物,从而将细胞周期三个领域的研究系在一起年10月8日美国人LelandHartwell、英国PaulNurse、Timothy因对细胞周期调机理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖(图11-20二CDC2与细胞周期蛋白结合才具激酶的活性,称为细胞周期蛋白依赖性激(cyclin-dependentkinaseCDK)因此CDC2又被称为CDK1,激活将靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应,如将核纤层白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失,将H磷酸化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行。因此激酶和其调节因子又被称作细胞周引擎。目前发现的CDK在动物中有7种各种CDK子均含有一段相似的激酶结构域,这一区域有一段守序列,即PSTAIRE,与周期蛋白的结合有。三细胞中还具有细胞周期蛋白依赖激酶抑制因子CDKinhibitorCKI)对细胞周期起负调控作,目前发现的分为两大家族:①Ink4(Inhibitorofcdk4)如P16P15P18P19,特异性抑制cdk4·cyclinD1cdk6·cyclinD1复合物。②Kip(Kinaseinhibitionprotein)包括P21(cyclininhibitionprotein1)、(kinaseinhibitionprotein1)、P57等,能抑制大多数CDK的激酶活性P21

还能与DNA聚合酶δ的辅助因子proliferatingcellnuclearantigen)结合,接抑制DNA的合(图11-21四周期蛋白不仅仅起激活CDK的作,还决定了CDK何时、何处、将何种底物磷酸化,从而推动细周期的前进。目前从芽殖酵母裂殖酵母和各动物中分离出的周期蛋白有30余种,在脊椎动物中为A、BCDEF、G、等。分为型、/S型S和型类见表类周期蛋白均含有一段约100个基酸的保守序列,称为周期蛋白框,介导周期蛋白结合。精彩文档

激酶复合体

实用标准文案表不同型周期白脊椎动物CyclinCDKCyclin

芽殖酵母CDKG-CDKCyclinD*CDK4、6ClnCDK1(CDC28)G/S-CDKCyclinECDK2Cln、2CDK1(CDC28)S-CDKCyclinACDK2Clb、6CDK1(CDC28)M-CDKCyclinBCDK1(CDC2)Clb1-4CDK1(CDC28)包括,各型cyclinD,不细中表量同但有同功1-3细胞在生长因子的刺激下,G期达,并与CDK4CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷化,磷酸化的Rb释放出转录因子E2F,促许多基因的转录,如编码cyclinE、和CDK1的基因。在G-S期,cyclinE与CDK2结,促进细胞通过G限制点而进入S期。向细胞内注射的体能使细胞停滞于G期,说明细胞进入期需要CyclinE的参与。同样将CyclinA的抗体注射到细胞内发现能抑制细胞的合成,推测CyclinA是DNA制所必需的。在G-M期,cyclinA、cyclinB与CDK1结CDK1底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H磷酸化导致色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等游细胞周期事件。在中期当MPF活性达到最高时,过一种未知的途径,激活后期促进因子APC,将泛连接在cyclinB上导致cyclinB被蛋白酶体(proteasome)解,完成一个细胞周期(图11-24分裂期周期蛋白N端有一段序列其降解有关,称降解(destructionbox,图11-25)。当MPF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G周期蛋白也通类似的途径降解,但其N端没有降解盒,C端有一PEST序与其降解有关。泛素由76个氨基酸组成,高度守,普遍存在于真核细胞,故名泛素。共价结合泛素的蛋白质被蛋白酶体识别和降解,这是细胞内短寿命蛋和一些异常蛋白降解的普遍途径,泛素相当于蛋白质被摧毁标签蛋白酶体是一个大型的蛋白酶,可将泛素的蛋白质分解成短肽。在蛋白质的泛素化过程中(图11-25(ubiquitin-activatingenzyme,泛素激活酶)水解获取能量,通过其活性位置的半胱氨酸残基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(ubiquitin-conjugatingenzyme泛素结合酶后在E3(ubiquitin-ligase,泛素连接酶的作用下将泛素转移到靶蛋白上。参与细胞周期调的泛素连接酶至少有两类,其中SCF(protein三个蛋白构成的复合体)负责将泛素连接到G/S期期蛋白和某些CKI,APC(anaphasepromoting负将泛素连接到M期周期蛋白上。五复制当且当次DNA的复制是由起始复制(ofreplication开始的起始复制点也就是上一章提到的主复制序列,散布在染色体上。在整过细胞周中,起始复制点上结合有起始识别复合体Originrecognition其作用就象一个停泊点,供其它节因子停靠。CDC6是其中的一个调节因子,G期CDC6含瞬间提高CDC6结合在ORC上,在ATP供能下,进6个单位构成的MCM复合体和其他一些白结合到ORC,形成前复制复合体(pre-replicativecomplex,pre-RCMCM实际上就是DNA解旋酶(helicaseS-CDK触发pre-RC的启动,同时止了DNA再次进行复制,因为S-CDK将磷酸化,使其脱ORC磷酸化的随后被SCF参与的泛素途径降解S-CDK还可以将某些MCM磷酸化,使其被输出细胞核其它一些CDK也参与阻止pre-RC的再次形成,而保证了DNA的制当且仅当一次(图11-26六M期CDK的激M期CDK的激活起始于分裂期的积累胚细胞周期中cyclin一直在合成浓度决定降解的速度;但在大多数细胞的有丝分裂周期cyclin的积累是因为在G-M期M-cyclin基因转录的增强。随着的积累结合周蛋白的M-CDKCDK1加是没有活性这是因为Wee1激酶CDK1的Thr

和Tyr

磷酸化的缘故,这种机制保证了CDK-cyclin够不断积累,然后在需要的时候突然释放。在M期一方面Wee1的活性下另一方面CDC25使CDK磷酸化去除了CDK活化的障碍可被两种激酶激活,一是polo激酶,另一是M-CDK身。激活的M-CDK还可以抑制它的抑制因子Wee1的活,形成一个反馈环。因此不难想象只要有少量的CDKCDC25polo激,立

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