分子细胞生物学——细胞周期调控-课件.pptVIP

不同类型的M期细胞中分别提取出了能够促进细胞分裂的因子，统称为M期促进因子或成熟促进因子 (M- phase promoting factor ， maturation promoting factor，MPF)， 即the mitotic Cdk complexes 。 MPF由细胞周期蛋白cyclinA/B和周期蛋白依赖激酶Cdk1 (p34cdc2)组成。 M期促进因子(MPF) MPF活性在细胞分裂中呈周期性改变。当细胞处于间期时，检测不到 MPF活性；处于分裂期时MPF具有活性。MPF以无活性的前体形式存在，其活化依赖于Cdc25磷酸酶的出现。 Cyclin levels fluctuate; CDK levels are constant. 在中期当MPF活性达到最高时，通过某种途径激活APC(一类泛素连接酶E3)，将泛素连接在cyclin上，导致cyclin被蛋白酶体识别和降解，从而完成细胞分裂，完成一个细胞周期。 3、细胞周期M期的过渡 细胞通过M期需要cyclin A和cyclin B的降解，若cyclin A不被降解则会引起细胞周期停止在M期的中期。如果cyclin B的降解受到抑制，将会使细胞周期停滞在M期后期。 Cyclin A和Cyclin B都是经依赖APC泛素化途径所降解。 细胞周期中Cyclin B的合成与降解 （七）泛素介导cyclins降解与细胞周期 cyclins的泛素化途径可分为两类： ★依赖SCF(Skp1-Cullin-F-box protein)的泛素化途径 ★依赖APC/C (Anaphase promoting complex)的泛素化途径。 cdc(cell division cycle)基因： 是指那些表达水平随细胞周期性变化或者表达产物直接参与细胞周期调控的基因。 泛素(Ubiquitin)是由76个氨基酸组成的一种小蛋白，高度保守，普遍存在于真核细胞，故名泛素。其主要功能是标记需要降解掉的蛋白质，使其被水解。 蛋白质的泛素化主要发生在赖氨酸残基的侧链，且通常是多泛素化。结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别进而被降解，泛素相当于蛋白质被降解的标签。 26S蛋白酶体(proteasome)是一个由70 多个亚基组成的大型复合分子，分子量接近2,000 KD，可识别泛素化的蛋白质，并将其降解成短肽。 1 泛素-蛋白酶体途径 需要被蛋白酶体降解的蛋白质会先被连接上泛素作为标记，这一过程是一个三酶级联反应。 ★泛素活化酶E1(ubiquitin activating enzyme) ★泛素结合酶E2 (ubiquitin conjugating enzyme) ★泛素连接酶E3 (ubiquitin-protein ligase)，也称底物识别因子 (substrate recognition factor)。 蛋白分子泛素化 由于蛋白酶体识别泛素化的蛋白并将其降解是一个非特异性的进程，因此，E3在整个蛋白质的降解过程中发挥了至关重要的作用，决定了反应的特异性。 首先泛素激活酶E1 水解ATP获取能量，通过其活性中心的Cys残基与泛素分子的C端形成高能硫酯键而激活泛素(形成E1-泛素复合体)； 然后E1-泛素复合体将活化的泛素递交给泛素结合酶E2； 最后由泛素连接酶E3家族中的一员(随底物的不同而异)识别需要被泛素化的靶蛋白，募集底物和E2，并介导泛素从E2转移到靶蛋白上。 蛋白分子泛素化反应 当第一个泛素分子被连上后，后续泛素分子连于前一泛素分子的赖氨酸残基，逐渐形成一条多聚泛素链(至少4个泛素分子) 。 泛素化反应包含一个E1，少数几个E2和众多E3。 参与细胞周期调控的泛素连接酶E3至少有两类： ★SCF (skp1-cullin-F-box protein)复合物，负责将泛素连接到G1/S期周期蛋白和某些CKI上。 ★APC/C (anaphase promoting complex /cyclosome 负责将泛素连接到M期周期蛋白、双体素和其它有丝分裂因子上。 在细胞周期中SCF始终具有活性，其作用底物蛋白质必须先磷酸化后，才能被SCF识别并通过泛素化而降解。 APC/C活性在细胞周