真核細胞周期調(diào)控與腫瘤(已修改)
2025-08-17 10:40 本頁面
【正文】 山東大學醫(yī)學院生化與分子生物學系－任桂杰 第一講 細胞周期調(diào)控與腫瘤 Cell cycle regulation and tumor 1 內(nèi)容介紹 : 第一節(jié) 細胞周期概述 第二節(jié) 細胞周期的各元素及其相互作用 第三節(jié) 細胞周期調(diào)控與腫瘤 2 第一節(jié) 細胞周期概述 一 、 細胞周期 細胞增殖周期，簡稱細胞周期 (cell cycle)，是指連續(xù)分裂的細胞從上一次有絲分裂結(jié)束開始 ,到下一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的整個過程。 3 G1期：（ DNA合成前期）從有絲分裂完成到 DNA復(fù)制之前的一段時期； S期： （ DNA合成期 ） 為 DNA復(fù)制的時期； G2期 ：（ DNA合成后期 ）從 DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始的一段時期； M期：（有絲分裂期） 從細胞分裂開始到結(jié)束的一段時期。 ?細胞分裂周期 4個時相 DNA合成前期 DNA合成期 DNA合成后期 有絲分裂期 M phase G0 1. Phases of Cell Cycle 4 2. Characteristics of Cell Cycle Phases G1期： ? 細胞周期的大部分時相處于 G1期，動物細胞一般為 612小時。該期主要的生化活動是 合成 RNA和蛋白質(zhì) 。 S期： ? 此期一般持續(xù) 68小時，其長短主要由基因組的復(fù)雜度決定。該期主要的生化活動是復(fù)制 DNA。 5 G2期： ? 該期主要的生化活動是 合成一些與有絲分裂有關(guān)的蛋白質(zhì) 。 M期： ? 該期很短，一般持續(xù) 。該期生化合成停止， 細胞形態(tài)發(fā)生改變 ， 一個母細胞分裂成 2個子代細胞 。 6 3. Checking Points of Cell Cycle ? 真核細胞的分裂增殖必須經(jīng)過兩個關(guān)鍵的調(diào)控點：即 DNA合成開始時的 G1→S 期的轉(zhuǎn)換 和有絲分裂開始時的 G2→M 期的轉(zhuǎn)換 。 ? 除此之外，細胞還有 G0→G 1期的轉(zhuǎn)換 ，以及S期 的檢查點。 7 8 4. 細胞周期的特點 : ?單向性：只能沿 G S、 G M方向推進。 ?階段性：各期細胞形態(tài)和代謝特點有明顯差異，細胞可因某種原因在某時相停止下來，待生長條件適合后重新活躍到下一時相。 ?檢查點：各時相交叉處存在檢查點，決定細胞下一步的增殖趨向。 ?細胞微環(huán)境：細胞周期是否順利推進與細胞外信號和條件等密切相關(guān)。 9 ： 連續(xù)分裂的細胞 ；始終處于增殖和死亡的動態(tài)平衡中（穩(wěn)態(tài)更新），如表皮細胞、骨髓細胞。 ： 休眠細胞 ；暫時脫離細胞周期，適當刺激可重新進入細胞周期（條件更新）。如肝、腎細胞。 ： 不分裂細胞 ；不可逆的脫離細胞周期，喪失增值能力，但具有一定生理功能。如神經(jīng)細胞、心肌細胞。 二、機體活細胞的分類 10 11 細胞周期蛋白 /素 (cyclin， CLN) 細胞周期素依賴激酶 (cyclindependent kinase， CDK) 細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑 （ CDK inhibitory protein， CKI） 第二節(jié) 細胞周期的元素及其相互作用 調(diào)節(jié)細胞周期的 3類蛋白質(zhì) : 12 （ CDK)CDK16,是調(diào)節(jié)細胞周期的主要蛋白質(zhì)，通過使其他蛋白質(zhì)磷酸化而驅(qū)動細胞周期進程 ,其活性受周期蛋白的正調(diào)控，受 CKI的負調(diào)控。 （ cyclin)A, B, C, D, E等，不同的周期蛋白與不同的 CDK結(jié)合形成 cyclinCDK復(fù)合物，可調(diào)節(jié)細胞周期的不同階段。 （ CKI)與 CDK結(jié)合后可抑制 CDK的活性，可分為兩大家族： ① CIP/KIP(p21,p27,p57等 ):廣泛抑制多種 CDK的活性。 ② INK4家族 (P15,p16,p18,p19等 ):特異性抑制作用。 13 CDK4/cyclin D CDK2/cyclin E CDK2/cyclin A CDK1/Cyclin B 14 15 16 2022年， Leland Hartwell， Paul nurse和 Tim hunt因成功揭示細胞周期分子機制而共同獲得第 100屆諾貝爾生理學與醫(yī)學獎。這標志著細胞周期的研究已獲得全世界的認同，為細胞周期與腫瘤的研究奠定了基礎(chǔ)。 17 Cyclin (CLN)又稱周期素，是一組結(jié)構(gòu) 相似 ,并能結(jié)合和調(diào)節(jié)細胞周期蛋白依賴 激酶 (cyclindependent kinase, CDK)活 性的蛋白質(zhì)。 1. Structure and Function of Cyclin 18 ? 周期素都是 CDK的調(diào)節(jié)亞基 ，分別在細胞周期的不同時期積累，激活 CDK，使其具有催化關(guān)鍵底物磷酸化的作用并調(diào)節(jié)底物活性。 ? 在高等真核細胞中，周期素至少分為 A、 B、 C、D、 E、 F、 G等幾大類。 19 不同的周期蛋白（ cyclin A,B,C,D,E, F,G,H等）能與不同的 CDK結(jié)合，可調(diào)節(jié)細胞周期的不同階段。 G1 S G2 M DCDK4/6 ECDK2 ACDK2 BCDK1 G1期運行 S期啟動 G2期啟動和進行 M期啟動和進行 20 G1 S G2 M prophase metaphase anaphase
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