细胞周期与肿瘤培训课件.ppt

G2期：细胞分裂准备期 合成与M期结构功能相关的蛋白质，与核膜破裂，染色体凝集相关的成熟促进因子在此期合成。 微管蛋白合成达高峰，为M期纺锤体微管的形成提供了丰富的来源。 复制后的中心粒逐渐长大，并开始向细胞两极分离。 M期：细胞有丝分裂期 染色体凝集后发生姊妹染色单体的分离，核膜核仁破裂后再重建，胞质中有纺锤体收缩环出现，随着两个子核的形成，胞质一分为二完成细胞分裂。 * 细胞各时相的动态变化 1.CDK调控中心 细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)： 依赖于细胞周期素，具有细胞周期特异性和时相性激活，各自在细胞周期内特定的时间激活，通过对相应的底物磷酸化，驱使细胞完成细胞周期。 细胞周期素(Cyclin)： 细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质。 CDK：CDK1-7; Cyclin: Cyclin－A, Cyclin-B(B1，B2), CyclinC, CyclinD(D1,D2,D3), Cyclin-E, Cyclin-F, Cyclin-G, Cyclin-H * 细胞周期机制的核心－CDK调控机制 细胞周期素（Cyclin）与CDKs结合后，CDKs才具有活性，它们两者的结合使细胞周期有序进行。具体结合方式如下： 1.CDK2、CDK4与Cyclin-E结合，而CDK2、CDK4、CDK5、CDK6与Cyclin-D结合是G1期运行的必备条件。 2.CDK2与Cyclin-E结合是S期启动的必要条件。 3.CDK2与Cyclin-A的结合是G2期启动和进行的必要条件。 4.CDC2(CDC1)与Cyclin-B1的结合是M期启动和进行的必要条件。 所有Cyclin蛋白分子结构上，都有一个由100多个氨基酸组成的相对保守的区域，称为细胞周期盒，其主要功能是结合并激活CDK，如果该区域突变，Cyclin与CDK的结合能力和激活功能同时丧失Cyclin蛋白质还含有特别的区间，能将相应的CDK引到特定的底物或亚细胞部位，因此，Cyclin蛋白质除了激活相应的CDK外，还有加强CDK对特定底物的作用 * 细胞周期机制的核心－CDK调控机制 2. Thr160/161磷酸化和Thr14/Tyr15去磷酸化 CDK的激活，除了必须与相应的Cyclin结合外，还需要在其保守的苏氨酸残基上进行磷酸化。在人类细胞的CDC2（CDK1），这一关键性的磷酸化是在161位的苏氨酸残基（Thr161），CDK2则在160位的苏氨酸残基（Thr160）与Thr14/Tyr15去磷酸化。 3. 细胞周期依赖性蛋白激酶抑制物（CKI） CKI主要有两大家族，一类是 p21(CIP1/WAF1/CAP20/SDI1)和p27(KIP1),它们主要与CDK2、CDK4的抑制有关；另一类是p16INK4和 p15INK4B，主要与CDK4 、CDK6的抑制密切相关。其作用机制尚未完全清楚，大多数CKI是通过直接与Thr160/161磷酸化后的CDK-Cyclin复合物密切结合，直接抑制其蛋白激酶活性。 * 细胞周期机制的核心－CDK调控机制 . . . . RNA在此期大量合成，导致蛋白质量明显增加。S期所需的DNA复制相关的酶系，如DNA聚合酶，G1期向S期转变相关的蛋白质如触发蛋白、钙调蛋白、细胞周期蛋白等均在此期合成。 触发蛋白是一种不稳定蛋白，它对细胞从G1期进入S期是必须的。只有当其含量积累到临界值，细胞周期才能朝DNA合成方向进行。 钙调蛋白是真核细胞内重要的钙受体，它调节细胞内钙的水平，钙调蛋白的含量，在G1晚期可达峰值，用抗钙调蛋白药物处理细胞，可延缓其从G1期到S期的进程。G1期蛋白质量的增加，可能与蛋白质合成增强有关，而另一原因则可能使其降解的减弱。 蛋白质的磷酸化作用在G1期开始增加，这将有利于G1晚期染色体结构成分的重排。非组蛋白、一些蛋白激酶在G1期也可发生磷酸化，已知大多数蛋白激酶磷酸化发生于其丝氨酸或苏氨酸、酪氨酸部位 * . S期是细胞进行大量DNA复制的阶段，组蛋白及非组蛋白也在此期大量合成，最后完成染色体的复制 （１）、DNA复制需要多种酶的参与 包括DNA聚合酶、DNA连接酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、核苷酸还原酶等。随着细胞由G1期进入S期，这些酶的含量或活性可显著增高 （２）、DNA复制具有严格的时间顺序 通常，GC含量较高的DNA序列在早S期复制，晚S期复制的主要为ＡＴ含量高的DNA序列；就染色体而言，常染色质的复制较异染色质要早，典型的例子如人女性的细胞中，当其它染色体都被复制完以后，才开始进行纯化的X染色体复制。 （３）、S期