细胞生长与分裂
① G1/S检验点:在酵母中称start点,在哺乳动物中称R点
(restriction point),控制细胞由静止状态的G1进入DNA 合成期,相关的事件包括:DNA是否损伤?细胞外环境是 否适宜?细胞体积是否足够大? ② S期检验点:DNA复制是否完成?
③ G2/M检验点:是决定细胞一分为二的控制点,相关的
周期素在细胞分裂中的作用
① 正常的细胞周期的进行与周期素的积累有关,当周期
素合成速度减慢时,每次细胞周期所需的时间就增加,因 此,周期素对细胞周期是必须的。 ② 周期蛋白不仅起激活CDK的作用,还决定了CDK何时、 何处、将何种底物磷酸化,从而推动细胞周期的前进。 ③ 周期素的降解是控制细胞走出有丝分裂期和进入下一 次细胞周期的关键步骤。
细胞周期调控与肝癌 靶向治疗
hSSB1作为伴侣分子稳定p21 , 且hSSB1 与p21 的蛋白表达水平在临床肝癌标本中 呈正相关性(oncogene ,2011),从机制上 阐明了hSSB1可调控细胞周期,DNA 损 伤检测点的功能, 提示hSSB1可能是肝癌 潜在的治疗靶点
最新发现Chkl(细胞周期检测点 激酶1) 在肝癌中起癌基因作用,可 作为肝癌病人的预后指标和治疗耙 点,Chkl 抑制剂可以增强肝癌细胞对 化疗的敏感性,为肝癌的综合治疗 提供了新的靶点。
2012年,爱丁堡大学研究人员在细胞 分裂上有了新的认识,明确了调控细胞 分裂的两个关键蛋白Polo and Aurora B的 作用方式,最新的发现使得科学家明确 了如何制造更好的药物来阻止两种酶的 活性,有助癌症药物研发
J Cell Sci:科学家发现细胞分裂 的关键新机制
近日,Bellvitge生物医学研究所人员发 现蛋白质Zds1在有丝分裂过程中发挥关 键性作用的机制,这一研究取得的结果 为发展靶向性癌症疗法铺平了道路
癌基因、增殖相关基因、cdc基因、检验点及其
控制系统的共同参与,协调动作,维持其正常运
转。
2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人
Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理 的研究而获诺贝尔生理医学奖
Leland H. Hartwell
R. Timothy (Tim) Hunt
细胞周期调控
细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子 (CKI)
3
CKI对细胞周期起负调控作用,抑制CDK活性
细胞周期检验点(checkpoint)
细胞周期的运行,是在一系列称为检验 点(check point)的严格检控下进行的, 当DNA发生损伤,复制不完全或纺锤体形 成不正常,周期nt)
细胞周期调控的关键分子
以周期素(cyclin)和周期素依赖蛋白激
酶(cyclin dependent kinases,CDK),细 胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子( CKIs)等 组成细胞周期调控网络系统
1
周期素(细胞周期蛋白)
该蛋白质的浓度在有丝分裂前增加,有丝分裂后消失, 由于这种蛋白质周期性地出现,人们将它命名为周期素。
Sir Paul M. Nurse
细胞周期调控与肿瘤研究 一些新进展
肿瘤是细胞过度增殖形成的,与细胞周期调 控异常密切相关,是一种细胞周期疾病。
Nat Cell Biol:肿瘤细胞周期调控的关 键因子被发现
2011年, 来自军事医学科学院的研究 人员发现了肿瘤细胞周期调控的关键因 子和新机制,为肿瘤靶向分子治疗提供 了新的靶标分子CUEDC2蛋白。相关研 究成果以Article形式公布在《自然细胞 生物学》杂志上。
③ 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白(CKI)的调节作用: 当CKI与周期素结合后,阻止CDK活化激酶对CDK的磷酸化 作用,使CDK不能激活。
Cyclin-Cdk---调控细胞周期的引擎
不同的周期蛋白与不同的CDK结合,构成不同 的Cyclin-Cdk;不同的Cyclin-Cdk在不同的时 相表现活性,影响不同的下游事件。
细胞周期中各个不同时相及其主 要事件
G1期
与DNA合成启动相关,开始合成细胞生长所需要的蛋白 质、RNA、碳水化合物、脂类等,同时染色质去凝集。 S期 DNA复制与组蛋白的合成(两者几乎同时进行),并形 成核小体。 G2期 DNA复制完成,在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分 子。 M 期 M期即细胞分裂期,真核细胞的细胞分裂主要包括两种 方式,即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。 遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。
CDK与肿瘤
CDK s基因的扩增与人类多种肿瘤的发 生关系密切, 随着对选择性的小分子CDK s抑制 剂的深入研究, 使肿瘤治疗有了新的策略,继 续深入研究各细胞周期调节因子的功能,进一 步阐明各种蛋白和功能之间的交叉联系,开发 选择性强的周期抑制剂是当前抗肿瘤研究中重 要的研究方向。
参考文献与书籍
G1期细胞的三种去向
分化
死亡
G0
染色体形成的意义——完成遗传物质的平均分配
细胞周期调控
多米偌理论(Domino theory)
细胞周期调控系统的主要作用
概述----细胞周期调控系统
动力系统(引擎):由细胞周期素(cyclin) 和周期素依赖蛋白激酶(CDK)组成的复合 物。 监视系统:细胞周期检验点(checkpoint)
研究发现在多种肿瘤组织中高表达的CUEDC2 蛋白在有丝分裂期发生了CDK1激酶催化的磷酸 化,启动有丝分裂进入后期。该蛋白质的这种 生物学功能使得它可能成为肿瘤分子靶向治疗 的一个理想新靶标,并有可能在此基础上进一 步发展为高效、特异及低毒的抗肿瘤药物
PLoS Biol:细胞分裂关键蛋白的 确认有助癌症药物研发
事件包括:DNA是否损伤?细胞体积是否足够大?
④ 中-后期检验点(纺锤体组装检验点):任何一个着丝
点没有正确连接到纺锤体上,都会抑制APC的活性,引起 细胞周期中断。
总结 影响细胞周期调控的因素
细胞周期的有序进行涉及多方面的因素,如 必须有生长因子及其受体,细胞接受信号后的传 递系统及最终对信号刺激起反应的原癌基因、抑
细胞生长和分裂
郭金磊
第3组
细胞增殖的三种形式
1、无丝分裂(amitosis)(间期的细胞直接一分为二)
核糖体 DNA 细胞壁 细胞膜
子细胞遗传物质分配不均等
2、有丝分裂(mitosis) 子细胞中遗传物质均等分配,是真核细胞主 要的增殖方式。
3 、减数分裂(meiosis)
1、细胞周期
指连续分裂的细胞从亲代细胞分裂结束开始到子 代细胞分裂结束为止所经历的全过程.
2 周期素依赖蛋白激酶(CDK)
CDK是一类重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激 酶,主要生物学作用是启动DNA的复制和 诱发细胞的有丝分裂,以周期素-CDK复合 物形式出现
CDK活性调节方式
① 磷酸化和去磷化调节:大部分CDK可由磷酸化后激活; 但有的去磷酸化作用后才被激活。 ② 由调节亚基起作用:只有与周期素结合后,CDK才有活 性,周期素的降解才能使CDK最终失活
1 田翠孟等 细胞周期蛋白依赖性激酶与肿瘤关系的研 究进展[J]实用肿瘤杂志 2010,25(4):499-502 2 牟华 细胞周期检验点与肿瘤发生之间关系的研究进 展[J]生物技术通讯2009,20(1):111-113 3 马晓方等肿瘤细胞恶性增殖和细胞周期调控改变的 分子机制[J]现代生物医学进展2009,9(5):950-953 4 陈誉华 主编 医学细胞生物学 人民卫生出版社 5 翟中和 主编 细胞生物学 高等教育出版社