細胞增殖及其調(diào)控(1)-資料下載頁
2025-05-01 07:55本頁面
【正文】 12 小時 小鼠 14 小時 5 ～ 6 小時 小麥 12 小時 小時 酵母 1 . 0 小時 小時 減數(shù)分裂前 S期與有絲分裂前 S期長度比較 ?有絲分裂是體細胞的分裂方式 ， 減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子的過程 。 ?有絲分裂是一次細胞周期 , DNA復制一次 , 分裂一次 ,染色體由 2n→ 2n。 ?減數(shù)分裂是兩次細胞周期 ， DNA復制一次 ， 細胞分裂兩次 , 染色體由 2n→ 1n。 ?有絲分裂中 ， 每個染色體是獨立活動 。 ?減數(shù)分裂 ， 染色體要配對 、 聯(lián)會 、 交換和交叉 。 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 ?有絲分裂之前 ， 經(jīng) DNA合成進入 G2期 ， 才進行有絲分裂；減數(shù)分裂之前 ， DNA合成時間很長 (%合成 ,%未合成 )， 一旦合成 ， 即進入減數(shù)分裂期 ，G2期短或沒有 。 ?有絲分裂時間短 ， 12小時；減數(shù)分裂時間長 ， 20多 小時至幾年 。 第二節(jié) 細胞周期的調(diào)控 細胞周期的研究不僅是基礎細胞生物學的重要研究課題 ,而且對于癌癥的研究也有十分重要的意義 ， 癌實際上是破壞了細胞分裂調(diào)控能力的一種疾病 。 2022年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎授予了美國科學家利蘭 .哈特韋爾和英國科學家蒂莫西 .亨特 、保羅 .納西 ， 以表彰他們發(fā)現(xiàn)了細胞周期的關鍵調(diào)節(jié)機制 。 細胞周期的調(diào)控操作就象一部全自動的洗衣機。 ■ 細胞周期調(diào)節(jié)因子的發(fā)現(xiàn) 細胞周期的控制有 兩個主要事件 ： ?一個是對 DNA復制起始的控制 ， 發(fā)生在 G1期和 S期之間 。 ?第二個事件是對染色體凝集的控制 ， 發(fā)生在G2期和 M期 之間 。 細胞周期中的檢驗點 ? G1/S檢驗點： start點或 R點 ， 控制細胞由靜止狀態(tài)的 G1進入 DNA合成期 ， 檢查 DNA是否損傷 ？ 細胞外環(huán)境是否適宜 ？ 細胞體積是否足夠大 ？ ?G2/M檢驗點： 是決定細胞一分為二的控制點 ， 檢查DNA是否損傷 ？ 細胞體積是否足夠大 ？ ?中 后期檢驗點 ：控制系統(tǒng)監(jiān)測所有的染色體是否都與紡錘體相連 ？ 是否都排列赤道板上 ？ MPF是否失活了 ？ 否則不能進行有絲分裂和胞質(zhì)分裂 。 ? 細胞周期除了受三個主要關卡的控制外 , 還有其他一些事件影響細胞周期的正常進行。 一、 MPF的發(fā)現(xiàn)及其作用 ?能夠促使染色體凝集 ,使細胞由 G2期進入 M期的因子 。 ?在結構上它是一種復合物 ， 由周期蛋白依賴性蛋白激酶 (Cdk)和 G2期周期蛋白組成 ， 其中周期蛋白對蛋白激酶起激活作用 ， 周期蛋白依賴性蛋白激酶是催化亞基 ， 它能夠?qū)⒘姿峄鶊F從 ATP轉移到特定底物的絲氨酸和蘇氨酸殘基上 。 ?酵母細胞周期中只有一種 Cdk， 而哺乳動物的細胞周期中有多種 Cdk， 所以哺乳動物的 MPF是由 Cdk1和周期蛋白 B組成的復合物 。 圖 MPF活性測試實驗 (a)用非洲爪蟾 M期的卵細胞細胞提取物注射非洲爪蟾的卵母細胞 ,注射的細胞提取物驅(qū)使卵母細胞進入 M期 , 使核破裂 , 并形成紡錘體 。 (b)用細胞間期的提取物注射卵母細胞 , 不能驅(qū)使卵母細胞進入 M期 。 cdc基因 周期蛋白（ cyclin） 不同類型的周期蛋白 激酶復合體 脊椎動物 芽殖酵母 Cyclin CDK Cyclin CDK G1CDK Cyclin D* CDK4 、 6 Cln 3 CDK1(CDC28) G1/SCDK Cyclin E CDK2 Cln 2 CDK1(CDC28) SCDK Cyclin A CDK2 Clb 6 CDK1(CDC28) MCDK Cyclin B CDK1(CDC2) Clb 14 CDK1(CDC28) 周期蛋白的結構 MPF的結構組成 MPF的作用機制 1. 核纖層的磷酸化與核被膜解體 ?核纖層蛋白的磷酸化 ? 在有絲分裂早期 ， MPF使三種核纖層蛋白的特定絲氨酸殘基磷酸化 ， 引起核纖層的去聚合 。 ? 磷酸化的核纖層蛋白 A和 C被釋放出來進入溶液中 ，而磷酸化的核纖層蛋白 B由于異丙基的作用仍然與核膜相連 。 ? 核纖層的解體 ， 導致核被膜破裂形成小囊泡 。 2. MPF參與多種有絲分裂早期事件的控制 ?實驗表明 ， 有絲分裂的一些早期事件都與 MPF有直接或間接的關系 。 ?此外 , MPF使微管結合蛋白磷酸化幫助紡錘體的形成 。 ?MPF的磷酸化作用也參與了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體破裂形成小囊泡 。 3. MPF與胞質(zhì)分裂 ? 胞質(zhì)分裂是細胞分裂的最后一步 ， 肌動蛋白和肌球蛋白構成了胞質(zhì)分裂的收縮環(huán) 。 在有絲分裂的早期 , MPF的活性升高 ， 使肌球蛋白的輕鏈磷酸化 ， 抑制了與肌動蛋白的結合 。 ? 快到后期結束時 ， 由于 周期蛋白 B的降解 ， MPF失活， 一個組成型的 磷酸酶使肌球蛋白輕鏈脫磷酸 ；結果， 收縮機制被激活 ， 形成收縮環(huán) ， 進行胞質(zhì)分裂 。 二、細胞周期運轉調(diào)控 ? G2/M期轉化與 CDK1激酶的關鍵性調(diào)控作用 ? M期周期蛋白與分裂中期向分裂后期轉化 ? G1/S期轉化與 G1期周期蛋白依賴性 CDK激酶 （一） G2/M期轉化與 CDK1激酶的關鍵性調(diào)控作用 周期蛋白在 CDK1激酶活性調(diào)節(jié)中的作用 CDK1激酶活性的調(diào)控 （二） M期周期蛋白與分裂中期向分裂后期轉化 細胞周期運轉到中期后， M期 周期蛋白 A和 B降解，CDK1激酶活性喪失，蛋白去磷酸化，細胞周期由中期向后期轉化。 （三） G1/S期轉化與 G1期周期蛋白依賴性 CDK激酶 G1期周期蛋白主要包括周期蛋白 D、 E和 A。 ? cyclinD－ CDK4復合物： Rb蛋白 ? cyclinE－ CDK2復合物： p107＋ E2F ? cyclinA－ CDK2復合物： DNA復制因子 RFA
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