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1、細(xì)細(xì)胞胞周周期期蛋蛋白白醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)細(xì)細(xì)胞胞生生物物學(xué)學(xué)一、細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的組成一、細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的組成細(xì)胞周期蛋白細(xì)胞周期蛋白細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1、細(xì)胞周期蛋白、細(xì)胞周期蛋白cyclin特點：在細(xì)胞周期中呈周期性變化。含有一段約特點：在細(xì)胞周期中呈周期性變化。含有一段約100個個 氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白框，介導(dǎo)周期蛋白與氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白框，介導(dǎo)周期蛋白與 CDK結(jié)合。已知結(jié)合。已知30余種。余種。作用：作用：激活激活CDK，引導(dǎo)引導(dǎo)CDK作用于不同底物。作用于不同底物。分為分為4類：類：G1型、型、G1/S型、型、S型、型、M型。型。v周期蛋白

2、和周期蛋白和CDK結(jié)合區(qū)域相對保守，稱周期蛋白框。結(jié)合區(qū)域相對保守，稱周期蛋白框。不同的周期蛋白框識別不同的不同的周期蛋白框識別不同的CDK。vM期周期蛋白的期周期蛋白的N端具有破壞框，由端具有破壞框，由9個氨基酸構(gòu)成，個氨基酸構(gòu)成，破壞框介導(dǎo)周期蛋白的降解。破壞框介導(dǎo)周期蛋白的降解。vG1期期C端有一段特殊端有一段特殊PEST序列，介導(dǎo)周期蛋白的降解。序列，介導(dǎo)周期蛋白的降解。v除周期蛋白除周期蛋白B外，還發(fā)現(xiàn)多種其它周期蛋白。外，還發(fā)現(xiàn)多種其它周期蛋白。v有的只在有的只在G1期表達(dá)，在期表達(dá)，在G1-S轉(zhuǎn)化中起作用。轉(zhuǎn)化中起作用。v有些在間期表達(dá)，在有些在間期表達(dá)，在M期作用。期作用。ce

3、ll cycle regulation2、CDK激酶激酶 cdc基因控制的蛋白與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合才具有基因控制的蛋白與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合才具有激酶的活性，故名細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶激酶的活性，故名細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)，簡稱，簡稱CDK激酶。激酶。CDC2又被稱為又被稱為CDK1，可將特定蛋白磷酸化，促進細(xì)胞可將特定蛋白磷酸化，促進細(xì)胞周期運行，周期運行，又稱作細(xì)胞周期引擎。又稱作細(xì)胞周期引擎。如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失；如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失；將將H1磷酸化導(dǎo)致染色體的凝縮等。磷酸化導(dǎo)致染色體的凝

4、縮等。在動物中已知多種在動物中已知多種CDK，均含有一段相似的激酶結(jié)構(gòu)域，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，與周期蛋白的結(jié)合有關(guān)。，這一區(qū)域有一段保守序列，與周期蛋白的結(jié)合有關(guān)。在動物中已知有多種在動物中已知有多種CDK，結(jié)構(gòu)特點一是均含有一段相，結(jié)構(gòu)特點一是均含有一段相似氨基酸序列，二是含有激酶結(jié)構(gòu)域，可以與周期蛋白結(jié)似氨基酸序列，二是含有激酶結(jié)構(gòu)域，可以與周期蛋白結(jié)合，以周期蛋白作為調(diào)節(jié)亞基，進而表現(xiàn)出激酶活性。合，以周期蛋白作為調(diào)節(jié)亞基，進而表現(xiàn)出激酶活性。CDK-Cyclin complexCyclin-CDK復(fù)合物及其相關(guān)蛋白復(fù)合物及其相關(guān)蛋白 Cyclins 相關(guān)

5、相關(guān)CDKs 細(xì)胞周期作用細(xì)胞周期作用 相關(guān)蛋白相關(guān)蛋白 低物低物 降解降解 A CDK1，CDK2 S+G2,M p107+E2F，p21，PCNA Rb ubiquitinB(B1,B2)CDK1(cdc2)G2,M p21,PCNA Rb ubiquitin C CDK8 G1 -PESTD(D1-3)CDK4(2,5,6)G1 Rb,p21,p27,p15,p16,PCNA Rb PEST E CDK2 G1+G1,S p107+E2F,p21,PCNA Rb PEST F -S -G -G1 -H CDK7 G1,S,G2,M -CDK1,4,6 -【CDK活化與調(diào)控細(xì)胞周期活化與調(diào)

6、控細(xì)胞周期】CDK2與與cyclin E結(jié)合，結(jié)合，CDK4、CDK6與與cyclin D1、D2、D3結(jié)合結(jié)合 pRb磷酸化磷酸化 游離游離E2F釋放釋放 啟動啟動G1期期 CDK2與與cyclin E和和A結(jié)合后結(jié)合后 識別染色體識別染色體ARS 促進促進S期期CDK1與與cyclin B1結(jié)合結(jié)合(Maturation promoting factor,MPF)啟動啟動M期期CDK1與與cyclin A結(jié)合結(jié)合 啟動啟動G2期期磷酸酶磷酸酶P80cdc25 DNA合成合成 啟動啟動S期期復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題1.什么是細(xì)胞周期什么是細(xì)胞周期蛋白蛋白?2.什么是什么是細(xì)胞周期細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶蛋白依賴性激酶?3.細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶蛋白依賴性激酶是如何起作用的？是如何起作用的？