细胞周期调控
细胞周期的调控和对细胞功能的影响
细胞周期的调控和对细胞功能的影响细胞是构成生命体的基本单位，具有代谢、遗传等基本功能。
而细胞周期的调控则是保障细胞正常运行的重要环节之一。
细胞周期是细胞在其生命周期中发生的一系列连续变化，包括增殖、分裂和再生等重要过程，以保证细胞的正常运转和繁衍。
那么，细胞周期的调控对细胞功能有什么具体影响呢？下面，我们将就此展开一些深度探讨。
1、细胞周期的定义细胞生长和分裂是细胞周期的两个重要过程，其中细胞生长是指细胞增大，合成物质和组成新结构的过程。
而细胞分裂是指在特定条件下，细胞将自己分为两个或更多子细胞，以完成繁殖和代谢功能。
细胞周期中分别分为G1期、S期、G2期和M期四个主要阶段，其中G1期、S期和G2期合称前期（interphase），M 期则是真正的分裂期。
这四个主要阶段依次进行，细胞会不断从一种状态转化到另一种状态，从而完成整个细胞周期。
整个周期时间的长短，不同的细胞类型有显著不同，通常在20分钟至数天之间。
2、细胞周期的调控细胞周期的调控始终是细胞的重要问题之一，这要求进入细胞周期不同阶段的唯一信号是细胞所需的关键参考。
细胞周期发生障碍或错误会直接影响到细胞功能，甚至会导致某些疾病的发生。
对于正常的生长和分化，细胞必须如期进行生长和分裂，而这就需要精确的细胞周期调控机制。
当前，对于细胞周期调控机制的研究集中在两大领域：内生性调节和外源性调节。
其中内生性调节是指细胞自身调节细胞周期，从而保持其正常状态。
外源性调节则是指外部因素如激素或生长因子等对细胞周期产生的影响。
这两种调控机制，都包括了成为启动和停止细胞周期的信号分子。
3、细胞周期异常对细胞的影响如果细胞周期的调控出现问题，会导致细胞周期异常。
细胞周期异常的发生给细胞带来的负面影响可能包括以下几个方面：3.1、细胞凋亡细胞的自我调节系统出现问题，导致癌细胞或其他异常细胞无法自行死亡或自我消亡，从而对细胞和人体健康造成危害。
3.2、细胞缺失细胞周期异常时容易导致细胞分裂数量超过应有范围，或分裂时间过长，从而导致细胞数量的过多或过少，影响身体的健康功能。
细胞生物学中的细胞周期调控
细胞生物学中的细胞周期调控细胞是生命的基本单位，它们通过细胞周期来完成生长和分裂。
细胞周期是一个复杂的过程，涉及到一系列的调控机制，以确保细胞在适当的时间点进行DNA复制和细胞分裂。
细胞周期调控的研究对于理解细胞生物学的基本原理以及疾病的发生和治疗具有重要的意义。
细胞周期可以分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
G1期是细胞周期的起始阶段，细胞在这个阶段进行生长和代谢活动，准备进入S期。
S期是DNA复制的阶段，细胞的染色体复制成为两份完全相同的染色体。
G2期是DNA复制完成后的准备阶段，细胞继续生长和准备进入M期。
M期是细胞分裂的阶段，包括有丝分裂和无丝分裂两种类型。
细胞周期的调控主要通过细胞周期蛋白激酶（CDK）和细胞周期蛋白（Cyclin）的相互作用来实现。
CDK是一类酶，它的活性受到Cyclin的调节。
在细胞周期的不同阶段，不同类型的Cyclin与CDK结合形成复合物，从而调节细胞周期的进程。
例如，在G1期，G1/S-Cyclin与CDK结合，促使细胞进入S期。
在M期，M-Cyclin与CDK结合，促使细胞进入有丝分裂。
除了CDK和Cyclin的相互作用，细胞周期的调控还受到其他一系列的蛋白质和信号通路的影响。
例如，细胞周期抑制蛋白（CKI）可以与CDK结合，抑制其活性，从而延缓细胞周期的进程。
细胞周期调控还受到细胞外信号的调节，例如细胞因子和生长因子的作用可以促进或抑制细胞周期的进程。
细胞周期调控的紊乱与许多疾病的发生和发展密切相关。
例如，癌症是由于细胞周期调控的紊乱导致细胞无限制地增殖和分裂。
在癌症细胞中，细胞周期调控的关键蛋白质常常突变或过度表达，导致细胞无法正常地进行DNA复制和分裂。
因此，研究细胞周期调控的机制对于癌症的治疗具有重要的意义。
许多抗癌药物就是通过干扰细胞周期调控来抑制癌细胞的增殖和分裂。
另外，细胞周期调控的研究还有助于我们理解其他疾病的发生机制。
例如，一些神经系统疾病和心血管疾病与细胞周期调控的紊乱有关。
细胞周期调控与细胞增殖研究
细胞周期调控与细胞增殖研究细胞周期调控与细胞增殖是细胞生物学领域的重要研究方向，对于理解生物体发育、生长以及疾病的发生和治疗具有重要意义。
本文将重点探讨细胞周期调控与细胞增殖的相关原理和研究进展。
一、细胞周期调控概述细胞周期是指从一个细胞分裂开始，到下次细胞分裂开始的整个过程。
细胞周期可分为四个不同的阶段：G1期（生长期）、S期（DNA 复制期）、G2期（前期）和M期（有丝分裂期）。
细胞周期调控是指通过一系列的信号传导和调控网络，协调细胞在各个阶段的生长和分裂。
二、细胞周期调控机制细胞周期的进行需要保证各个阶段连续有序地进行，细胞周期调控机制起到了至关重要的作用。
在细胞周期中，调控蛋白激酶CDK （Cyclin-dependent kinase）与其调控因子结合形成活性复合物，通过磷酸化等方式调节细胞周期的进行。
其中，不同的细胞周期调控蛋白激酶CDK与不同的调控因子结合，成为细胞周期不同阶段的标志性分子。
三、细胞增殖与细胞周期调控的关系细胞增殖是指细胞的数量增加，细胞周期调控是细胞增殖的重要保证。
正常的细胞增殖需要遵循细胞周期的调控机制，而细胞周期的异常调控可能导致细胞增殖失控，进而引发癌症等疾病。
因此，研究细胞周期调控与细胞增殖的关系对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
四、细胞周期调控与疾病细胞周期调控异常与多种疾病的发生和发展密切相关。
比如，细胞周期蛋白激酶CDK的过度活化与癌症的发生有关，因此研究细胞周期调控的异常机制对于癌症治疗具有重要的指导意义。
此外，细胞周期调控还与一些遗传疾病、免疫系统疾病等的发生和发展相关，对于这些疾病的研究也有着重要意义。
五、细胞周期调控研究的方法与技术随着生物学研究的不断发展，细胞周期调控研究的方法和技术也在不断创新和完善。
例如，流式细胞术可用于分析细胞周期的进程和凋亡程度，RNA干扰技术可用于研究调控因子的功能和作用机制。
此外，细胞周期调控研究还涉及到生物计算和模型仿真等复杂的计算方法。
细胞周期的调控和重要调控分子
细胞周期的调控和重要调控分子细胞周期是指一个细胞从形成到再生产两次形成的过程，主要包括G1期、S期、G2期和M期（有的也将G0期列为细胞周期的一部分）。
细胞周期的调控十分复杂，涉及到各种调控机制和分子。
下面将介绍细胞周期的调控以及一些重要的调控分子。
一、细胞周期调控的原理在细胞周期的各个阶段，细胞会经历不同的生化和生物学变化。
这种变化是通过一系列的信号传导机制来调控的。
细胞周期调控的原理是在细胞内部通过激活和抑制分子之间的相互作用来实现。
主要包括两个方面的调控机制：正调控和负调控。
正调控是指一些分子的活性被激活，从而促进细胞周期的进行。
其中最重要的是激活细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和其配体蛋白（如cyclin）。
CDK与cyclin结合后，形成活性复合物，可以磷酸化多个底物蛋白，从而促进细胞周期的进行。
负调控是指一些分子的活性被抑制，从而阻止细胞周期的进行。
其中最重要的是细胞周期抑制蛋白（CKI）和p53等。
细胞周期抑制蛋白可以结合CDK-cyclin复合物，从而抑制其活性。
p53作为一个重要的细胞周期调控分子，可以在DNA损伤或其他应激情况下通过激活特定基因表达来阻止细胞周期的进行。
二、细胞周期调控的分子细胞周期调控涉及到许多重要的分子，下面将介绍几个具有代表性的重要调控分子。
1. 细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）：CDK是一个重要的细胞周期调控分子，负责调控细胞周期的进行。
CDK激活后能够磷酸化一系列的底物蛋白，从而驱动细胞进入下一个细胞周期阶段。
2. Cyclin：Cyclin是CDK的配体蛋白，能够与CDK结合形成复合物。
Cyclin的表达水平在细胞周期的不同阶段有所变化，从而影响CDK的活性。
3. 细胞周期抑制蛋白（CKI）：CKI能够与CDK-cyclin复合物结合，从而抑制其活性。
CKI的调节可以使细胞周期停滞或延长。
4. p53：p53是一个重要的肿瘤抑制基因，在细胞周期的调控中发挥着关键的作用。
细胞周期调控
细胞周期调控在生物学中，细胞周期指的是细胞在其生命周期内，经历从分裂到再分裂的过程。
细胞周期调控是一系列复杂的分子机制，确保细胞可以按照正确的时间和顺序进行分裂。
这一调控过程对于维持生物体的正常发育和功能至关重要。
细胞周期主要分为两个阶段：有丝分裂期（M期）和间期（interphase）。
其中有丝分裂期包括细胞核分裂（核分裂）和细胞质分裂（细胞分裂）两个过程。
间期则是有丝分裂期之间的时间段，包括G1期、S期和G2期。
细胞周期调控的关键是一系列蛋白质激活和抑制的相互作用。
这些蛋白质包括细胞周期素依赖性激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）、细胞周期蛋白（Cyclins）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（Cyclin-dependent kinase inhibitors，CKIs）等。
它们以特定的时间和顺序被合成、激活和降解，从而控制细胞周期的进程。
在间期的G1期，细胞受到外界信号刺激后，启动细胞周期的复制和增长阶段。
这一过程需要蛋白质复合物CDK4/6和Cyclin D的活化。
活化后，CDK4/6和Cyclin D复合物会磷酸化Retinoblastoma蛋白（Rb蛋白），使其释放出转录因子E2F。
E2F进而促进细胞周期基因的转录，推动细胞进入S期。
在S期，细胞开始进行DNA复制。
这个过程受到CDK2和CyclinE的调控。
CDK2和Cyclin E复合物磷酸化并激活其他蛋白质，促进DNA合成的进行。
在S期结束时，每个染色体都被复制成两个具有相同遗传信息的姐妹染色体。
接下来是G2期，这一阶段发生在DNA复制完成后、细胞进入有丝分裂的前期。
在G2期，CDK1与CyclinA/B形成复合物，准备进行有丝分裂。
这个复合物会引发细胞内的一系列事件，包括细胞器的复制和准备，以及细胞骨架的重塑。
最终，到达M期，细胞进入有丝分裂期。
这一过程包括有丝分裂的两个主要事件：核分裂和细胞分裂。
细胞的细胞周期调控与细胞增殖机制
细胞的细胞周期调控与细胞增殖机制细胞是构成生物体的基本单位，其生命周期主要包括两个阶段：有丝分裂和间期。
细胞生命周期的调控对于维持正常的细胞增殖和生物体的生长发育至关重要。
在这篇文章中，我将详细介绍细胞的细胞周期调控与细胞增殖机制。
一、细胞周期调控细胞周期是指从细胞一次分裂到下一次分裂的过程。
它由四个不同的阶段组成：G1期（第一生长期）、S期（DNA合成期）、G2期（第二生长期）和M期（有丝分裂期）。
为了确保细胞周期的准确进行，细胞周期调控机制起着关键作用。
1.细胞周期调控蛋白细胞周期调控蛋白是控制细胞周期的关键分子。
其中，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）和细胞周期蛋白（Cyclin）的相互作用是细胞周期的核心调控机制。
在不同的细胞周期阶段，不同的Cyclin与CDK结合形成活性复合物，进而调节细胞周期的进行。
2.细胞周期检查点细胞周期检查点是一种控制细胞周期进行的关键机制。
细胞周期检查点主要包括G1检查点、G2检查点和M检查点。
这些检查点可以检测细胞是否准备好进入下一个细胞周期阶段，如果存在DNA损伤或其他异常情况，检查点将阻止细胞进入下一个阶段，以保护细胞免受进一步的损害。
只有在问题得到解决后，细胞才能继续进行细胞周期。
二、细胞增殖机制细胞增殖是指细胞数量的增加。
细胞增殖机制包括有丝分裂和无丝分裂两种方式。
1.有丝分裂有丝分裂是一种细胞分裂方式，通过一系列复杂的步骤完成。
有丝分裂包括纺锤体形成、染色体分离、染色体对极体移动和细胞分裂等阶段。
在有丝分裂的过程中，细胞的DNA复制和分配是必须的，确保每个新生细胞都拥有相同的基因组。
2.无丝分裂除了有丝分裂外，细胞还可以通过无丝分裂方式进行增殖。
无丝分裂是一种简单的细胞分裂方式，在原核生物和一些真核细胞中广泛存在。
无丝分裂的过程中，没有明显的纺锤体形成和染色体运动，直接通过分裂鞭毛或裂变完成细胞的增殖。
三、细胞周期调控与细胞增殖的相关疾病细胞周期调控的异常可能导致细胞增殖的紊乱，从而引发一系列与疾病相关的问题。
细胞周期调控
细胞周期调控细胞周期是指生物细胞从一个时期到下一个时期的连续过程，包括细胞生长、DNA复制、细胞分裂等一系列事件。
为了维持细胞的正常功能和正常生长发育，细胞周期需要得到精细的调控。
本文将分析细胞周期调控的机制和重要性。
I. 细胞周期的阶段细胞周期通常分为四个阶段：1. G1期（Gap1期）：细胞开始增长，准备进入DNA复制阶段。
2. S期（Synthesis期）：细胞进行DNA复制，复制原有的染色体。
3. G2期（Gap2期）：细胞再次增长，准备进入细胞分裂阶段。
4. M期（Mitosis期）：细胞分裂为两个子细胞，每个子细胞都包含完整的染色体。
II. 细胞周期调控的重要性细胞周期调控对细胞的生长和分裂具有至关重要的作用，不仅关系到单个细胞的正常运作，也关系到整个生物体的发育和生命的延续。
细胞周期调控的失常可能导致多种疾病和异常，如癌症等。
III. 细胞周期调控的分子机制细胞周期调控主要通过细胞周期蛋白激酶（cyclin-dependent kinases，CDKs）和细胞周期蛋白（cyclins）的相互作用来实现。
在细胞周期的不同阶段，特定的细胞周期蛋白会与不同的细胞周期蛋白激酶结合，从而调节细胞周期的进程。
IV. 细胞周期调控的关键调控点细胞周期调控有几个重要的调控点，其中包括：1. G1/S检查点：用于保证细胞在G1期完成所需成长后才能进入S 期进行DNA复制。
2. G2/M检查点：确保细胞在G2期完成DNA复制和准备工作后，才能进入M期进行细胞分裂。
3. M检查点：监测细胞分裂过程中的染色体连接情况，确保子细胞获得完整的基因组。
V. 细胞周期调控的调控因子细胞周期调控还受到许多其他因素的调控，如：1. 细胞周期抑制因子：抑制细胞周期蛋白激酶的活性，控制细胞周期的进程。
2. 细胞周期促进因子：促进细胞周期蛋白激酶的活性，推动细胞周期向前进展。
VI. 细胞周期调控与疾病细胞周期调控的失调与多种疾病相关，例如：1. 癌症：细胞周期的异常调控可能导致癌细胞的无限增殖和进一步的恶化。
细胞周期调控
细胞周期调控作为生命的基本单位，细胞在发生分裂的过程中，必须严格遵循细胞周期调控的规律。
细胞周期是指从一个细胞的诞生到下一个细胞的诞生的一系列过程，包括细胞增殖、DNA复制、有丝分裂和质体分裂等步骤。
这个过程对于细胞的正常生理和疾病的发生和演变都有着重要的影响。
细胞周期可以被分为四个阶段，包括G1期、S期、G2期和M 期。
细胞周期调控是指一系列的分子机制，促进或阻碍细胞周期进程的变化。
细胞周期调控的主要机制是一组蛋白质激酶和蛋白质磷酸酶，它们相互作用，驱动细胞周期的进行。
细胞周期调控主要包括两个方向：促进细胞周期进行的调控和限制细胞周期的调控。
每个细胞周期调控阶段都有与之对应的一组特定的蛋白质聚合物，可以通过激活或抑制这些聚合物来控制细胞周期的进行和细胞分裂的发生。
在细胞周期开始阶段，细胞会暂时停止生长，进行称为G1的第一个阶段。
在G1期，大部分细胞积极转化新分子，并使分裂发生的条件更加完善。
这些分子包括细胞生长因子、细胞因子、细胞黏附分子、DNA损伤检测酶和细胞凋亡调节因子等。
此外，还有一类蛋白质叫做cyclin D1，它在G1期的后期逐渐累积，促进细胞周期的正常发生。
一旦细胞准备好进入S期，它就会开始复制DNA，这是细胞周期的第二个阶段。
DNA复制发生在这个阶段 MCM蛋白和复制起始因子等蛋白在DNA组前结合，从而确定复制的开始位置。
另一些蛋白质帮助DNA两个链的分离，使得新的DNA链可以自由地复制。
复制的完整性和准确性得到了保证，是由一系列检测机制所驱动。
接下来是G2期，细胞将准备好进入有丝分裂，它将很快进行。
在这个阶段，细胞会制造大量的蛋白质和微管聚合物，它们被用来组装有丝分裂纺锤体。
这些微管聚合物将帮助使染色体在每个女儿细胞之间分解。
另外，在G2期会还会进行DNA复制的检查和修正，以保证DNA的完整性和准确性。
最后是M期，细胞进入有丝分裂和质体分裂的最后一个阶段。
在有丝分裂的阶段，细胞将分解染色体并将它们分配到新的“女儿”细胞中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 与CDK8结合，组成CAK
• 激活CDK
Cyclin H 家族：
• 与CDK7结合，组成CAK • 激活CDK、磷酸化RNA-polⅡ的CTD， 调节基因转录
Cyclin的周期性表达
2.细胞周期蛋白依赖性激酶 (Cyclin-dependent
kinase，Cdk)
一类必须与Cyclin结合才具有激酶活性的蛋白激酶； 磷酸化细胞周期相关蛋白质（Ser/Thr) ； 在整个细胞周期中表达量较为恒定； 不同的cdk结合特定的cyclin。
G1期晚期合成DNA复制所需各种酶类：
DNA聚合酶，解旋酶等
细胞周期蛋白
触发蛋白，钙调蛋白
二、细胞周期各时相及主要事件
2、S期（DNA synthesis）
DNA复制（具有高度的顺序性）
先GC，后AT，先常染色质，后异染色质 X染色体长臂在S期末期复制
组蛋白合成，非组蛋白合成 中心粒开始复制并完成
解酶降解。
CKI的降解
活化的SCF
多聚泛素链
p
激酶
p
泛素
Cdk抑制蛋白（CKI）
E1
+
E2 CKI被蛋白酶体水解 (26s proteasome)
SCF催化泛素在磷酸化CDKI上聚合介导其降解
Cyclin的降解
活化亚基（Cdc20）
多聚泛素链
无活性的APC
M-Cyclin 活化的APC
多聚泛素链
二、细胞周期各时相及主要事件
3、G2期 (DNA合成后期)
染色体凝集相关蛋白，微管蛋白 成熟促进因子、RNA、蛋白质的 合成，为M期作准备。
0.3％DNA 复制完成 细胞内DNA含量由2n增至4n
二、细胞周期各时相及主要事件
4、M期 亲本细胞分裂成 2个相等的子细胞
RNA合成抑制 蛋白质合成降低
1. start点或R点 2. DNA复制检测点 3. 纺锤体组装检测点 4. DNA损伤检测点
5. 染色体分离检测点
1. start点或R点 2. DNA复制检测点
3.纺锤体组装检测点
纺锤体组装检测点
DNA复制检测点
R点
4.DNA损伤检测点
DNA损伤检测点有两个，一个存在于G1晚期，另 一个在G2晚期。 G1期检测点通过抑制G1/S和S-Cdk的活化来阻止 细胞进入S期
Cyclin分类：
脊椎动物： A1-2、B1-3、C、D1-3、E1-2、F、G、H、L1-2、T1-2等。 分为G1型、G1/S型、S型和M型4类
酵母：cln1、cln2、cln3、clb16
cyclin结构特点：
1.周期蛋白框（cyclin box）： 一段约100个氨基酸的保守序列，介导与Cdk 结合成 复合物，参与细胞周期调解。 2. G1期周期蛋白含有PEST序列： C 端一段与cyclin降解有关的序列 3. S、M期周期蛋白含有破坏框
的Tyr15（酵母）/Thr14（脊椎动物）位点。
Thr161的磷酸化由CAK催化。 Tyr15 的磷酸化由Weel激酶催化，由磷酸酶cdc25去磷酸化。 Thr14的磷酸化由myt激酶催化，由磷酸酶cdc25去磷酸化。
Cdk活化激酶（Cdk activating kinase,CAK） 组成：cyclinH ＋Cdk7 ＋ p36 作用：使Cdk 上Thr161磷酸化（活性磷酸化） Wee1激酶：使Cdk 上Tyr15磷酸化（抑制性磷酸化）
1. CIP/KIP家族：
p21、p27、 p57蛋白主要抑制G1期CDK(Cdk2/4)，直接抑
制 DNA复制或抑制G1S 。
2. INK4家族：
p16、p15、 p18蛋白主要抑制Cdk4/6 活性，阻止G1S。
结合cyclin-Cdk复合物，改变Cdk活性位点空间位置； 结合Cdk分子ATP位点，阻止ATP与Cdk结合
细胞生物学
细胞周期与周期调控
第一节 细胞周期(cell cycle)
一、定义：
连续分裂细胞从上一次分裂结束到下一次分裂完
成所经历的全过程。
细胞周期
分裂间期： G1、S、G2
分裂期：M
DNA合成前 期(Gap1,G1) 分裂间 DNA synthesis 期 (S期)
细胞增 殖周期
DNA合成后 期(Gap2,G2) 前期
CDK激活的结构基础
人体细胞的Cdk的三种状态：
非活性状态：活性位点与T-环蛋白（T-loop）结合,不结合cyclin.
部分激活状态: 与cyclin结合, T-loop移出活性中心。 完全激活状态: Cdk的两个氨基酸位点的磷酸化
Cdks激酶活性受cyclin及磷酸化双重作用调节
Cdk存在二个磷酸化位点：活性的Thr161，抑制性
暂时脱离细胞周期，停止分裂，执行一定的生物 学功能，在适当刺激下重新进入细胞周期的细胞。 如某些免疫淋巴细胞, 肝、肾等器官的实质细胞 等。
二、细胞周期各时相及主要事件
1、G1期(DNA合成前期)
rRNA、mRNA、tRNA、核糖体合成 结构蛋白、酶蛋白合成、糖类、脂类合成 细胞体积增大，膜转运能力增强
G2期检测点通过使Cdc25磷酸化，抑制M-Cdk的
活化，阻止细胞进入有丝分裂期。
DNA损伤与p53活化在G1期调控中的作用
第四节 细胞周期事件的胞内调控机制
1. G1期中cyclin-Cdk复合物的作用
2. S期中cyclin-Cdk复合物的作用 3. M期中cyclin-Cdk复合物的作用
细胞周期各时相及主要事件
G1 S G2
RNA合成
M
RNA合成停止
mRNA，tRNA， RNA继续合成 rRNA合成 DNA合成
蛋白质合成 组蛋白合成 蛋白质继续合成 组蛋白继续合成 非组蛋白合成 DNA聚合酶合成 RNA聚合酶合成 多聚核糖体再形成 磷脂合成速率增加
蛋白质继续合成 蛋白质合成减少 微管蛋白合成
8
小鼠消化道上皮干细胞的周期时间
细胞所在部位 TC TG1 TS＋TG2＋TM
口腔粘膜
85
181 36 17
75
171 26 7
10
10 10 10
食
回 结
管
肠 肠
根据不同细胞在细胞周期中的细胞分裂行为差异分类：
周期性细胞（cycling G0细胞 终末分化细胞
cell）
G0期
G0期(静止期细胞)：
CKI
周期事件完成
Cyclin合成，积累，结合Cdk CKI降解
Cyclin降解
Cdk激酶表现活性
4.促进Cdk调节因子降解的酶复合物
酶复合物 SCF(Skp1-Cull-F-box protein) APC(anaphase-promoting complex)
SCF和APC介导Cdk调节蛋白的降解途径是：泛素化
INK4：
p16INK4a 、p15INK4b 、 p18INK4c 、p19INK4d • 特异性抑制CDK4- cyclin D1、 CDK6-
cyclin D1复合物的活性
• p15 、p16 受TGFβ的调控
• 恶性肿瘤常有p15 、p16 的缺失或突变
KIP：
p21CIP1 、p27KIP1 、 p57KIP2
中期 有丝分裂 期(M期) 后期 末期 G1期子细胞
细胞周期(cell cycle)
分裂间期(interphase):
G1＋S＋ G2
有丝分裂期(mitosis)
M
细胞周期时间(Tc)： TG1+TS + TG2 + TM 大约12~32h
G2期
12
小时
0 M期
G0 期
G1 期 4
S期 (NA合成)
按其发现先后顺序分Cdk1～8。
Cdk通过激酶结构域与Cyclin结合
不同cyclin－Cdk复合物启动细胞周期的不同步骤
Cyclin and Cdks
Cyclin/Cdk complex G1-Cdk G1/S-Cdk S-Cdk M-Cdk Cyclin Cyclin D Cyclin E Cyclin A Cyclin B Cdk Cdk 4, Cdk 6 Cdk 2 Cdk 2 Cdk 1
CyclinA、CyclinB的破坏框序列
泛素化途径降解
Cyclin的功能:
细胞周期不同时期表达不同的周期蛋白，与
不同的CDK结合，调节其激酶的活性。 G1期蛋白： Cyclin C、D、 E G1/S期蛋白：Cyclin D、E S期蛋白： Cyclin A、B G2/M期蛋白：Cyclin B M期蛋白： Cyclin B
非组蛋白继续合成 DNA开始转录 染色体凝集分离 多聚核糖体散开 合成磷脂
第二节 细胞周期的调控
一、 细胞周期调控系统的组成
细胞周期调控系统的蛋白质 细胞周期检查点（checkpoint）
（一）细胞周期调控系统的蛋白质 1.细胞周期蛋白（cyclin） 2.细胞周期蛋白依赖激酶
(Cyclin-dependent kinase, Cdk）
Cyclin A 家族： • 在S期开始表达， G2期达高峰 • 与CDK2结合 • 促进DNA复制
Cyclin B 家族： • 含有2个成员 cyclin B1、 cyclin B2
• G2末期开始表达
• 与CDK1、CDK2结合
• M后期降解
• 促进G2期向M期转换
Cyclin C 家族：
SCF的活性在细胞周期中是不变的，可识别被磷酸化的 CDKI上某个特定的氨基酸序列。 APC的活性启动是由于其复合物中加入了活化亚基cdc20 ，APC催化泛素连接到Cyclin破坏框附近的赖氨酸上。