不同的CDK结合， 调节不同CDK激 酶的活性。 部分哺乳动物和 酵母细胞周期蛋白 在细胞周期中的积 累及其与CDK激 酶活性的关系。
四、CDK激酶和CDK激酶抑制物
在酵母cdc2和cdc28基因被分离后，几个实验室同们有两个共同的特点，一是含有一 段类似的氨基酸序列，二是都可以同周期蛋白结合。统称 为周期蛋白依赖性蛋白激酶，CDK激酶。 已经命名的CDK激酶包括：CDK1-8。cdc2最早被发现， 被命名为CDK1。各种CDK分子都含有一段类似的CDK激 酶结构域，其中一段PSTAIRE的序列相当保守，与周期蛋 白的结合有关。另外，一些位点的磷酸化与激酶的活性有 关。 CDK激酶的效应是多方面的，如将核纤层蛋白磷酸化导 致核纤层解体、核膜消失，将H1磷酸化导致染色体的凝缩 等等。
二、P34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系
1960s L. Hartwell以芽殖酵母为实验材料，利用阻断在 不同细胞周期阶段的温度敏感突变株（在适宜的温度下和野 生型一样），分离出了几十个与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene，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 菌细胞对放射线的感受性，提出了checkpoint（细胞周期 检验点）的概念，意指当DNA受到损伤时，细胞周期会停 下来。 以P.Nurse为代表的另一批酵母生物学家研究不同温度 下培养的裂殖酵母细胞，也分离出数十种温度敏感的突变体。 这些不同的突变体在限定温度下，会滞留在细胞周期的某个 阶段。这些与细胞分裂和周期调控有关的基因被称为 cdc(cell division cycle)基因，根据被发现的先后顺序被命名。
2001年10月8日,
L. Hartwell、P. Nurse、T. Hunt
因对细胞周期调控机理的研究而荣 获诺贝尔生理医学奖。
三、周期蛋白
自发现周期蛋白后，在不长的时间里有数十种周期蛋白被 克隆和分离。如酵母的Cln1,Cln2,Clin3,Clb1-Clb6，在脊 椎动物的A1-2、B1-3 、C、 D1-3、E1-2、F、G、H等。各类周 期蛋白均含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋 白框，介导周期蛋白与CDK结合，不同的周期蛋白框识别不
cdc2是第一个被分离出来的cdc基因，表达34kDa的蛋白， 称p34cdc2。进一步研究发现其具有激酶活性，可以使许多蛋 白磷酸化，在裂殖酵母的周期调控中起重要作用。芽殖酵母 中的一个关键cdc基因是cdc28，是第二个被分离出来的cdc基 因，编码34kDa的蛋白，具有激酶活性。 p34cdc28是 p34cdc2的 同原物，调控细胞周期，特别是G2/M期转变。但研究者很快 发现， p34cdc28 或p34cdc2单独并不具有激酶活性，需要同相关 蛋白结合后才具有活性（如p34cdc2和蛋白p56cdc13结合）。 之后，J.Maller和P.Nurse实验室立即合作，很快证明爪蟾 卵中的p32与p34cdc2是同原物。与此同时，T.Hunt实验室等以 海胆卵为材料研究细胞周期调控，发现一类与细胞分裂有关 的蛋白，称为周期蛋白(cyclin)。然后J.Maller和T.Hunt实验 室合作，发现周期蛋白B，证明与p45和p56cdc13为同原物。
同的CDK,组成不同的周期蛋白复合体，表现不同的CDK激酶 活性。
M期周期蛋白分子的近N端含有一段9个氨基酸组成的破坏
框，参与泛素介导的周期蛋白A和B的降解。G1期周期蛋白分 子的C端含有一段特殊的PEST序列，可能与G1期周期蛋白的 更新有关。
周期蛋白分子结构特征
不同周期蛋白的 表达时期不同，与
注射实验表明：孕酮诱导 卵母细胞成熟；成熟卵细 胞质中，含有卵母细胞成 熟的因子，称做MPF
人M期细胞与袋鼠（Ptk） G1、S、G2期细胞融合诱 导PCC：提示M期细胞存 在诱导PCC的因子；
不同形态的PCC
不仅同类M期细胞可以诱导PCC，不同类的M期细胞也可 以诱导PCC产生，如人和蟾蜍的细胞融合时同样有这种效果， 这就意味着M期细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因子， 即成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF)。 早在1960s，Yoshio Masui发现成熟蛙卵的提取物能促 进未成熟卵的胚胞破裂(Germinal Vesicle Breakdown， GVBD)，后来Sunkara将不同时期Hela细胞的提取液注射到 2和M期的则具有促进胚胞破裂的功能，它将这种诱导物质 称为有丝分裂因子(MF)。后来在CHO细胞，酵母和粘菌中也 提取出相同性质的MF。这类物质被统称为MPF。 1988年Maller实验室从非洲爪蟾卵中纯化出MPF，证明 主要含p32和p45两种蛋白，表现出激酶活性。
与cdc2类似的CDK蛋白分子图解
细胞中还具有细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子 （CDK inhibitor，CDKI）对细胞周期起负调控作用，目前 发现的CDKI分为两大家族： ①Ink4(Inhibitor of cdk 4)，如:P16ink4a、P15ink4b、 P18ink4c、P19ink4d，特异性抑制cdk4· cyclin D1、 cdk6· cyclin D1复合物。
第二节 细胞周期调控
一、MPF的发现及其作用
MPF（卵细胞促成熟因子，matuation-promoting factor； 细胞促分裂因子，mitosis-promoting factor；M期促进因子， M-phase-promoting factor）。 Johnson和 Rao(1970)将Hela细胞同步于不同阶段，然后 与M期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合， 发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集 染色体(prematurely condensed chromosome，PCC)。 G1期PCC为单线状，因DNA未复制；S期PCC为粉末状， 因DNA由多个部位开始复制；G2期PCC为双线染色体，说明 DNA复制已完成。