細(xì)胞周期調(diào)控ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 03:43本頁面
【正文】 CNA（ proliferating cell nuclear antigen）結(jié)合，直接抑制 DNA的合成 四、 Cyclin 周期蛋白不僅僅起激活 CDK的作用，還決定了 CDK何時(shí)、何處、將何種底物磷酸化，從而推動(dòng)細(xì)胞周期的前進(jìn)。cyclin D cdk6 各種 CDK分子均含有一段相似的激酶結(jié)構(gòu)域，這一區(qū)域有一段保守序列，即 PSTAIRE，與周期蛋白的結(jié)合有關(guān) 。因此， CDK激酶和其調(diào)節(jié)因子又被稱作細(xì)胞周期引擎 。 2022年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者 二、 CDK CDC2與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合才具有激酶的活性，稱為細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶 (cyclindependent kinase， CDK)，因此CDC2又被稱為 CDK1，激活的 CDK1可將靶蛋白磷酸化而產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)，如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失，將 H1磷酸化導(dǎo)致染色體的凝縮等等。后來 Paul Nurse（ 1990）進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明 P32實(shí)際上是 CDC2的同源物，而 P45是 cyclinB的同源物，從而將細(xì)胞周期三個(gè)領(lǐng)域的研究聯(lián)系在一起。 ◆ MPF是一種使多種底物蛋白磷酸化的蛋白激酶； 由 M期 CyclinCdk(Cyclindependent protein kinase) 形成的復(fù)合物 。后來在青蛙、爪蟾、海膽、果蠅和酵母中均發(fā)現(xiàn)類似的情況，各類動(dòng)物來源的細(xì)胞周期蛋白 mRNA均能誘導(dǎo)蛙卵的成熟。這也解釋了為何 cdc25和 wee1雙重突變的個(gè)體可以恢復(fù)野生型的表型。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn) cdc2和 cdc28都編碼一個(gè) 34KD的蛋白激酶，促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)行。 Hartwell還通過研究酵母菌細(xì)胞對(duì)放射線的感受性，提出了 checkpoint（細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)）的概念，意指當(dāng) DNA受到損傷時(shí)，細(xì)胞周期會(huì)停下來。 1960s Hartwell以芽殖酵母（圖 1316）為實(shí)驗(yàn)材料，利用阻斷在不同細(xì)胞周期階段的溫度敏感突變株（在適宜的溫度下和野生型一樣），分離出了幾十個(gè)與細(xì)胞分裂有關(guān)的基因 (cell division cycle gene， CDC)。 Masui和 Markert用孕酮誘導(dǎo)卵母細(xì)胞成熟，并用成熟卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)注射到卵母細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟，繼續(xù)用該卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)誘導(dǎo)新的卵母細(xì)胞，仍然可以促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟。這類物質(zhì)被統(tǒng)稱為 MPF。 早在 1960s， Yoshio Masui發(fā)現(xiàn)成熟蛙卵的提取物能促進(jìn)未成熟卵的胚胞破裂 (Germinal Vesicle Breakdown， GVBD)，后來Sunkara將不同時(shí)期 Hela細(xì)胞的提取液注射到蛙卵母細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn) G1和 S期的抽取物不能誘導(dǎo) GVBD，而 G2和 M期的則具有促進(jìn)胚胞破裂的功能 ，它將這種誘導(dǎo)物質(zhì)稱為有絲分裂因子(MF)。 G2期 PCC為雙線染色體，說明 DNA復(fù)制已完成。 G1期 PCC為單線狀，因 DNA未復(fù)制。后期 A， 動(dòng)粒微管去裝配變短 ， 染色體產(chǎn)生兩極運(yùn)動(dòng) 植物細(xì)胞以形成中板的形式進(jìn)行胞質(zhì)分裂 中期 (metaphase) ◆ 所有染色體排列到赤道板 (Metaphase Plate)上 ， 標(biāo)志著細(xì)胞分裂已進(jìn)入中期 ◆ 是什么機(jī)制確保染色體正確排列在赤道板上 ？ ⑴ 爪蟾早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞周期 細(xì)胞分裂快 ,無 G1 期 , G2 期非常短 ,S 期也短 (所有復(fù)制子都激活 ), 以至認(rèn)為僅含有 S 期和 M 期 無需臨時(shí)合成其它物質(zhì) 子細(xì)胞在 G G2 期并不生長(zhǎng)，越分裂體積越小 細(xì)胞周期調(diào)控因子和調(diào)節(jié)機(jī)制與一般體細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞周期基本是一致的 ⑵ 酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期 酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期與標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞周期在時(shí)相和調(diào)控方面相似，酵母細(xì)胞周期明顯特點(diǎn) :酵母細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間較短；封閉式細(xì)胞分裂 ， 即細(xì)胞分裂時(shí)核膜不解聚；紡錘體位于細(xì)胞核內(nèi)；在一定環(huán)境下，也進(jìn)行有性繁殖 ⑶ 植物細(xì)胞的細(xì)胞周期 植物細(xì)胞的細(xì)胞周期與動(dòng)物細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞周期非常相似，含有 G1 期、S 期、 G2期和 M 期四個(gè)時(shí)期。 將與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)的條件依賴性突變株轉(zhuǎn)移到限定條件下培養(yǎng)，所有細(xì)胞便被同步化在細(xì)胞周期中某一特定時(shí)期。 2）中期阻斷法： 利用破壞微管的藥物將細(xì)胞阻斷在中期，常用的藥物有秋水仙素和秋水仙酰胺，后者毒性較少?？蓪缀跛械募?xì)胞同步化。當(dāng)釋放時(shí)間大于 TS時(shí)，所有細(xì)胞均脫離 S期，再次加入過量 TDR，細(xì)胞繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)至 G1/S交界處，被過量 TDR抑制而停止。移去 TDR。其中高濃度 TDR對(duì) S期細(xì)胞的毒性較小，因此常用 TDR雙阻斷法誘導(dǎo)細(xì)胞同步化： 在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)基中加入過量 TDR。 2．誘導(dǎo)同步化 1） DNA合成阻斷法： 選用 DNA合成的抑制劑，可逆地抑制 DNA合成，而不影響其他時(shí)期細(xì)胞的運(yùn)轉(zhuǎn)，最終可將細(xì)胞群 阻斷在 S期或 G/S交界處 。（分裂細(xì)胞約占 1%～ 2%） 2）細(xì)胞沉降分離法： 不同時(shí)期的細(xì)胞體積不同，而細(xì)胞在給定離心場(chǎng)中沉降的速度與其半徑的平方成正比，因此可用離心的方法分離。有絲分裂細(xì)胞變圓隆起，與培養(yǎng)皿的附著性低，此時(shí)輕輕振蕩，M期細(xì)胞脫離器壁，懸浮于培養(yǎng)液中，收集培養(yǎng)液，再加入新鮮培養(yǎng)液，依法繼續(xù)收集，則可獲得一定數(shù)量的中期細(xì)胞。 3．增殖抑制解除后的同步分裂 如真菌的休眠孢子移入適宜環(huán)境后，它們一起發(fā)芽，同步分裂。瘧原蟲也具有類似的情況。 （一）自然同步化 1．多核體
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