细胞生物学-细胞周期的调控.ppt

哺乳动物细胞周期的调控哺乳动物的细胞周期受一个小型Cdks家族的调节。在哺乳动物细胞周期中起作用的Cdks,Cdk1、Cdk2、Cdk3…等。哺乳动物细胞中也能表达多种周期蛋白:周期蛋白A、B、D和E。第32页,共53页，星期六，2024年，5月细胞在生长因子的刺激下，G1期cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合（一）细胞周期的启动G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶细胞由G1向S期转化受G1期周期蛋白依赖性激酶所控制：G1期激酶：CDK4、CDK6G1期周期蛋白：cyclinD,E。cyclinD的合成对细胞生长因子有强烈的依赖性第33页,共53页，星期六，2024年，5月第34页,共53页，星期六，2024年，5月Rb是G1/S期转化的负性调控因子,在G1晚期通过磷酸化而失活Rb蛋白磷酸化→与之结合的转录因子（E2F）释放→S期所需的基因转录的阻断被解除→细胞进入S期；使P-Rb被磷酸化而失活，释放出转录因子E2F，E2F进入细胞核内，使促进G1期转入S期所需的调控基因开始转录。当细胞进入S期后，cyclinD被磷酸化后泛素化途径降解。第35页,共53页，星期六，2024年，5月第36页,共53页，星期六，2024年，5月周期蛋白E与CDK2结合，使之激活,使与RB类似的蛋白质底物p107磷酸化而解除其对E2F的抑制作用，促进细胞通过G1/S限制点而进入S期。周期蛋白E在G1晚期表达,进入S期后降解.第37页,共53页，星期六，2024年，5月第38页,共53页，星期六，2024年，5月周期蛋白在CDK1激酶活性调节中的作用（二）G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用在G2-M期，cyclinB在细胞周期G2的中晚期逐渐积累，cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化(如组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等下游细胞周期事件)，使得细胞进入M期。第39页,共53页，星期六，2024年，5月CDK1激酶的激活促进细胞进入分裂期在S期,Weel1活性高，可以促进Thr14和Tyr15的磷酸化，Cdc25ｃ活性低。在Ｇ２期Cdc25ｃ活性增强，促进Thr14和Tyr15的去磷酸化CAK=CDK1-ActivitingKinase第40页,共53页，星期六，2024年，5月细胞中CDK1激酶的活性受到多种因素的调控第41页,共53页，星期六，2024年，5月CDK1激酶催化不同的底物（主要是磷酸化丝氨酸和苏氨酸），参与细胞的多种功能。第42页,共53页，星期六，2024年，5月cyclinB/A与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等下游细胞周期事件第43页,共53页，星期六，2024年，5月（三）M期周期蛋白与分裂中期向分裂后期转化细胞周期运转到中期后，M期周期蛋白A和B降解，CDK1激酶活性丧失，蛋白去磷酸化，由中期向后期转化。CyclingA和CyclinB都是经依赖APC泛素化途径所降解。第44页,共53页，星期六，2024年，5月M期周期蛋白N端有破坏框。在中期当MPF活性达到最高时，通过一种未知的途径，激活泛素酶复合物，将泛素连接在M期周期蛋白上，导致其被蛋白酶体降解.第45页,共53页，星期六，2024年，5月泛素(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2,000KD，可识别泛素化的蛋白质，并将其降解成短肽。泛素-蛋白酶体途径第46页,共53页，星期六，2024年，5月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(ubiquitinactivatingenzyme)★泛素结合酶E2(ubiquitinconjugatingenzyme)★泛素连接酶E3(ubiquitin-proteinligase)，也称底物识别因子(su