P53 protein: The product of a tumor-suppressor gene that plays a critical role in the arrest of cells with damaged DNA, thereby preventing perpetuation(永 久存在，永不凋亡) of mutations or other chromosomal abnormalities in daughter cells. Inactivating mutations in the p53 gene are found in many human cancers.
p53-induced cell cycle arrest in response to DNA damage
p53 is normally very short-lived, but phosphorylation by
chk2 stabilizes the protein, enhancing its ability to activate p21
G1/S检验点：Start点或R点，控制细胞由静
止状态的G1进入DNA合成期，检查DNA是否 损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足 够大？
G2检验点：决定细胞是否真正进入有丝分
裂的控制点，检查DNA是否损伤？ DNA复制 是否完成，是否正确复制？细胞体积是否足够 大？
M期检验点：纺锤体组装检验点
Damaged DNA&ATM(一种蛋白激酶)识别并结合

p53(a transcription factor)磷酸化后 stabilizes and activates
stimulate
Expression of p21 gene (p21蛋白，细胞周期的抑制物：CDK-cyclin inhibitor, CKI)即p21结合所有哺乳动物的CDK-细胞周期蛋白 复合物并抑制其活性(p21 binds to and inhibits CDKcyclin complexes)
1960s 发现射线引起的癌变病人（AT： Ataxia-telangiectasia），体内缺少DNA损伤 后的修复系统。 1988年Leland Hartwell and Ted Weinert 提 出检验点（checkpoint）的概念。人们总结 出细胞中有两条途径可以通过检验点阻止 带有损伤DNA的细胞继续进入细胞周期。
处于分裂期细胞与处于细胞周期其他阶段的细胞融 合，M期的细胞质总能诱导非有丝分裂的细胞中的染色 质提前凝集，将这种现象称为PCC。
提示M期细胞存在一种使染色质由松散状态凝集成染
细胞周期时相组成： G1 S G2 M
细胞周期的长短
同种细胞间周期时间长短相似或相同;不同种
类细胞间，周期长短差别很大。
S+G2+M 的时间变化较小，细胞周期时间长
短差别在G1期.
部分细胞的细胞周期没有G1、G2期
细胞社会成员的类型
• 根据细胞的分裂情况分为： 周期性细胞(cycling cell)：连续分裂, 不断产生新细 胞，细胞周期持续运转。如性细胞(卵母细胞和精原 细胞)、造血干细胞(产生红细胞、白细胞)、上皮基底 层细胞、植物根茎尖细胞 G0期细胞/休眠细胞(quiescent cell)：, 暂时离开细 胞周期, 但在一定因素诱导下可重新进行细胞分裂。 肝细胞、淋巴细胞(与抗原相互作用而诱导) 终末分化细胞：机体内分化程度很高, 一旦生成则 终生不再分裂直到死亡的细胞。 红细胞、神经细胞、 肌细胞等
检验点
G1期检验点
—酵母中称起始点(start) ；限制点(restriction point)高等真核细 胞, especially, 哺乳动物细胞 : G1晚期阶段的一个特定时期, 对控 制细胞通过G1期, 顺利进入S期具有关键作用。cdc2(裂殖酵
母)/cdc28(芽殖酵母)所有真核细胞具有。
细胞分裂间期
G1期(G1 phase): 细胞周期长短差别主要在G1期 S期(DNA synthesis)
(interphase):
细胞周期 (cell cycle)
细胞分裂前重要的 物质准备和积累阶 G2期: S之后, 有丝分裂之前的第 段 二个时间间隔期 前期(prophase)
有丝分裂期 (mitosis, M期): 细胞增殖的实施过程 —减数分裂:特殊的有 丝Байду номын сангаас裂(有性生殖细胞) 中期(metahpase) 后期(anaphase) 核分裂
Checkpoints are activated throughout the cell cycle by a system of sensors that recognize DNA damage or cellular abnormalities. If a sensor detects the presence of a defect, it triggers a response that temporarily arrests further cell cycle progress. The cell can then use the delay to repair the damage or correct the defect rather than continuing to the next stage. This is especially important because mammalian cells that undergo division with genetic damage run the risk of becoming transformed into a cancer cell.
P53
(tumor-suppressor gene associated with human cancer)
—迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因(抑癌基因)， 编码一个分子量为53kDa的蛋白；(P53蛋白本身是一转 录因子，主要集中在细胞核，与DNA特异结合，其活 性受磷酸化控制), 在细胞增殖起负性调节作用。 —人类细胞DNA损伤修复过程中有重要作用。 (p53 protein functions in the checkpoint control that arrest human cells with damaged DNA in G1.) 健康的G1期细胞中，p53蛋白浓度很低。MDM2蛋白与之结 合后输出到胞质，经泛素ubiquitin途径降解。 但DNA损伤后p53被磷酸化，则不再被输出到胞质中降解，使 细胞核中浓度升高。
检测： 由于离子辐射、化学物质作用等引起DNA损伤 (DNA damage), checkpoint会阻止G1 cell进入S期；或 G2进入M期；此时细胞启动DNA损伤修复调控体系, 直 到完全修复(或最终不能完成修复而进入细胞凋亡)。 —p53
新生细胞生长大小是否足够大，内部rRNA和蛋白质合成是 否合适，营养条件等。
末期(telophase)
胞质分裂(cytokinisis)
G1(Gap1) ：合成细胞生长所需的蛋白质、糖类和脂 质等; S(DNA synthesis): DNA合成期, 新的组蛋白也在这 个时期合成; 真核新合成的DNA立即与组蛋白结合 组成核小体串珠结构。 G2(Gap2)：大量合成ATP、RNA、蛋白质等，为进 入M期作好准备; M(mitosis): 有丝分裂期，核分裂+胞质分裂，形成2 个子细胞。 —染色体凝聚，两个姐妹染色单体均等的分配到 2个子细胞中。
How the replication of damaged DNA can lead to chromosome abnormalities, such as gene amplification and gene loss.
Model for the mechanism of action of two DNAdamage checkpoints ATR and ATM are protein kinase that become activated by specific types of DNA damage.
细胞增殖及调控
• 1 细胞周期－划分不同的细胞类型 • 2 检验点(check point) • 3 细胞周期的调控 MPF
(eg.周期蛋白,CDK激酶等) 泛素降解途径
一、 细胞周期的概念
细胞分裂产生新细胞生长开始到下一次细
胞分裂形成子细胞结束的过程称为细胞周 期(cell cycle)。 标准细胞周期分为G1, S, G2和M期 又可分为：物质积累期(间期或静止期)和 细胞分裂期(M期).
Cells are arrested in G1 and G2 until the DNA damage is repaired, and p53 and subsequently p21CIP levels fall.
In response to extensive DNA damage, p53 activates genes that induce apoptosis.
transcription.
三、 细胞周期的调控 Control of the Cell cycle
引言：MPF (maturation promoting factor) 促成熟因子的发现
实验现象：人Hella细胞的M期细胞和鼠PtK2细胞间期细胞融合 诱导间期细胞染色体超前凝集 (premature chromosome condensation, PCC)
G2期: DNA是否复制、复制是否完全 (unreplicated DNA /incomplete DNA replication), 是否正确复制 细胞大小 checkpoint也会发现并阻止该细胞进入G2/M. M期(分裂期): 如果纺锤体未正确装配or染色体未附着到纺锤体 上 (染色体动粒未捕捉到纺锤体微管)，checkpoint阻 止细胞进入分裂后期。