细胞周期调控异常
细胞周期调控异常与宫颈癌

细胞周期调控异常与宫颈癌宫颈癌是一种常见的恶性肿瘤,通常由人乳头状瘤病毒(HPV)感染引起。
然而,除了HPV感染外,异常的细胞周期调控也是宫颈癌发生的重要因素之一。
细胞周期是细胞生命中的基本过程,包括四个阶段:G1期、S 期、G2期和M期。
每个阶段都有严格的调控去保证正常的细胞增殖和分化。
细胞周期的异常调控会导致细胞增殖失控,使细胞逃避凋亡控制,进而发生癌变。
在宫颈癌中,细胞周期调控异常主要涉及P53、P16和P14ARF等关键分子。
P53是一种肿瘤抑制基因,通过调控DNA损伤检查点控制细胞周期的正常进行。
它的主要作用是促进细胞凋亡和细胞周期的阻滞,从而抑制细胞癌变。
研究表明,在宫颈上皮细胞中,P53基因异常可导致细胞周期异常和细胞死亡减少,从而增加了宫颈癌的发生率。
P16和P14ARF是另外两个重要的肿瘤抑制基因,它们通过控制细胞周期G1期的进程来抑制细胞肿瘤的发生。
然而,当这些基因在宫颈上皮细胞中发生缺陷时,将导致G1阻滞失效,细胞进入S期,并增加了细胞癌变的风险。
同时,HPV感染可能扰乱细胞周期调控。
HPV E6和E7蛋白质的表达会抑制P53和P16等肿瘤抑制基因的功能,从而使细胞周期异常。
此外,HPV感染还可增加表观遗传学的改变,如DNA甲基化状态的改变,这些改变也可能导致细胞周期进程的异常。
因此,细胞周期调控异常在宫颈癌的发生中扮演着至关重要的角色。
未来,深入研究细胞周期调控异常的分子机制,将有助于我们更好地理解宫颈癌的发生机制,并为宫颈癌的治疗和预防提供新的思路和方法。
细胞周期调控异常与癌症发生的关系研究

细胞周期调控异常与癌症发生的关系研究细胞是构成生命体的基本单位。
在细胞的生长与分裂过程中,需要进行细胞周期的调控,保证细胞在正确的时机完成分裂,同时确保细胞分裂后新生的细胞有正确的遗传信息。
然而,如果细胞周期调控出现异常,就可能导致细胞的癌变,引发癌症的发生。
一、细胞周期调控的基本原理细胞周期是指细胞从一次分裂到下一次分裂的整个过程,包含四个连续的阶段:G1期、S期、G2期和M期。
其中,G1期和G2期是细胞的生长期,S期是DNA合成期,M期是细胞分裂期。
这四个阶段之间的转换是由细胞周期相关蛋白(CCP)调控的。
CCP是一类具有周期性表达的蛋白质,包括激酶、磷酸酶、蛋白酶等多种类型。
它们通过不同的机制在细胞中运作,从而调控细胞周期的进程和细胞分裂时有关的基因表达。
其中,最为重要的CCP包括CDK(细胞周期依赖性激酶)和APC/C(解脱细胞周期复合物)。
CDK与其配体蛋白结合后能够被激活,CDK的活性则受到这些配体蛋白的调节。
CDK1是G2期和M期的主要驱动力,CDK2、CDK4、CDK6则在G1期和S期发挥主导作用。
另外,APC/C则是一种细胞周期周期调控的关键蛋白质,它能够促进细胞周期进程的转换,同时在蛋白分解通路中发挥重要作用。
二、细胞周期调控异常与癌症发生的关系在细胞周期调控反馈系统中,如遇到DNA损伤,或者与配体蛋白不恰当激活之类的情况,细胞的检查点会暂时阻止细胞周期进展,以便进行维修或者判断细胞是否存在异常,比如细胞是否过度分裂或存在致癌基因突变等等。
然而,当调控系统失控时,细胞周期就会受到异常的调控。
异常的细胞受损较小,不能被检测并被维修,则可能会造成基因突变,使细胞从正常细胞转化为癌细胞。
例如,在癌症细胞中,CDK4和CDK6常常被过度表达,而在正常细胞中,它们只在某些阶段被表达,例如再生生长。
这些CDK驱动基因突变并帮助细胞通过G1期检查点,并进入S期,这样就可以避免细胞进入细胞周期停滞状态,并加速癌症的生成。
细胞周期的调控及异常情况的疾病解析

细胞周期的调控及异常情况的疾病解析生命的细胞是所有有机体生存的基础。
它们通过复杂的细胞周期来分裂和增殖,以维持组织和器官的运转。
不过,当细胞周期受到损坏或异常时,它们可能会导致癌症等多种疾病的发生。
细胞周期简介细胞周期是一个由两个基本阶段组成的过程:增殖期和间歇期。
增殖期又被分成三个部分:G1阶段、S阶段和G2阶段。
间歇期则分为G0和G1两个部分。
在G1阶段,细胞会合成新的蛋白质和RNA,并准备进入复制阶段。
如果细胞的DNA损伤得到了修复,那么它便可以进入S阶段开始DNA复制。
S阶段是细胞周期中最关键的阶段之一,因为它是DNA复制和双倍体细胞核形成的过程。
在这个阶段,细胞会合成一份新的DNA,它将在下一阶段中分离。
细胞在进入G2阶段之前会进行DNA检查和修复。
一旦细胞准备好进行分裂,它们就会进入多米诺骨牌效应的第一个阶段:有丝分裂。
在有丝分裂过程中,细胞将DNA平均地分配到两个细胞中。
无论细胞正常增殖还是不正常增殖,都是由一系列蛋白质激活和灭活引起的。
这些调节蛋白质主要包括Cyclin依赖性激酶(CDK)和丝裂原激活蛋白酶(APC)等。
细胞周期的调控为了保证正常的细胞增殖和分化,细胞周期取决于许多不同的调控机制。
这些机制主要由CDK和APC蛋白质调控,以确保紧密的协调和控制。
CDK蛋白在增殖期的不同时间点被活化,CDK依赖性Cyclin 蛋白通过结合不同的CDK蛋白来调节CDK的活性。
这一调控机制确保细胞在不同的阶段执行正确的分子事件,对细胞周期的控制起着至关重要的作用。
有丝分裂前期的开始和进行必须依赖于CDK活性失控的细胞周期进度检查点。
检查点的失灵可以导致不正常的细胞增殖和进一步的疾病。
因此,生物体维持这些检查点的正常功能非常关键。
细胞周期异常与疾病细胞周期的异常可能会导致多种疾病的发生。
例如:- 癌症:恶性肿瘤的发生与细胞周期有关。
细胞周期的控制机制失效可能导致过度增殖的细胞和相应的肿瘤形成。
细胞周期的调控与异常

细胞周期的调控与异常细胞是生物体构成的最基本单位。
细胞周期是细胞生长和分裂的过程,一般可分为四个连续的阶段——G1期、S期、G2期和M 期。
在这个过程中,细胞必须严格地调节自己的生长和分裂。
细胞周期的正常调控对生物体的生长、发育、组织再生和维持组织稳态等方面都起到了至关重要的作用。
如果细胞周期发生异常,则会导致体内许多疾病的发生和发展。
1. 细胞周期的调控在细胞周期中,细胞必须在不同阶段作出不同反应,才能完成周期。
这个过程的调控由细胞的内部因素和外部因素共同完成。
细胞内部因素包括细胞自身产生的激素和蛋白质,比如细胞周期蛋白(Cyclin)和相应的Cyclin依赖性激酶(CDKs)。
这些因素能够调节细胞周期中不同阶段的转变。
细胞外部因素则包括细胞周围的化学物质和生理条件。
细胞周期的早期与晚期可由多种刺激条件,如细胞增殖素(epidermal growth factor, EGF)和血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF),来调节。
G1期是细胞周期的一个重要阶段,此时细胞增殖至最大容积。
此期间细胞必须接受非常多的内外刺激来判断自身能否进入S期。
G1期调控最重要的是细胞中的Rb以及Wnt信号通路。
细胞周期转换关键之一是Rb和Cyclin D1基因的关系。
细胞周期转录调控复合体(DRTF)的三个部分:TFIID、TFIIB和RNA聚合酶。
G1期的Rb基因约束Cyclin D1的活动。
如果细胞的生长因子处理不当或有基因突变,则Rb基因的意义被降低或丧失,Cyclin D1与CDK4/6形成复合体,使得Cyclin E被形成直到达到细胞周期的E 阶段。
2. 细胞周期的异常细胞周期异常导致了很多人类疾病。
典型的细胞周期异常包括细胞增生减少和不停地增生。
癌症是从癌前瘤开始的、通过肿瘤发展演化而来的,典型的癌症特征是细胞异常增殖。
这种异常的增殖可以由许多因素引起,如物理、化学、免疫、遗传等。
细胞周期的调控与异常

细胞周期的调控与异常细胞周期是指细胞从一个分裂到下一个分裂的过程,包括G1期、S 期、G2期和M期。
这一过程是细胞生命活动的基础,也是保持生物体组织稳态的重要保证。
在正常细胞周期过程中,细胞按照一定的节奏和顺序进行DNA复制、细胞生长和分裂,确保每个新产生的细胞具有相同的遗传物质和功能。
然而,细胞周期的调控并非始终如一,很容易出现异常情况。
一、细胞周期的调控机制细胞周期的调控主要由细胞周期蛋白依赖激酶(Cyclin-Dependent Kinase,CDK)和细胞周期蛋白(Cyclin)组成。
CDK是一类蛋白激酶,其活性与相应的Cyclin结合形成复合物。
各个细胞周期阶段所需的Cyclin产生于不同的时期,通过不同的调控机制在细胞内浓度波动,进而激活或抑制相应的CDK,推动细胞周期的进行。
在细胞周期中,G1期是最关键的调控阶段。
在G1期,细胞必须通过一系列信号传导通路和调控因子的作用,决定是否进入S期开始DNA复制。
如果细胞接收到足够的生长因子信号、DNA损伤修复完毕以及适当的营养供给,就会继续进入S期。
否则,细胞将处于G0期,进入休眠状态或专门化状态。
细胞周期的调控机制是一个严密的网络系统,包括DNA损伤检测和修复系统、细胞凋亡信号通路、细胞增殖信号网络等。
这些机制共同作用于细胞周期,确保细胞能够稳定地进行DNA复制和分裂,保持细胞群体的平衡状态。
二、细胞周期异常及其影响细胞周期的异常与许多疾病的发生和发展密切相关。
细胞周期的异常表现主要包括细胞周期的延长或缩短、细胞周期的停滞以及细胞周期的错误进程。
细胞周期的延长或缩短会导致细胞增殖速度的非正常快慢。
当细胞周期过长时,细胞的增殖速度减缓,会影响组织和器官的功能和生理状态,此时可能会出现某些疾病,如肿瘤、肝纤维化等。
而细胞周期过短则可能导致异常细胞的快速增殖,加速疾病的发展进程。
细胞周期的停滞是指细胞在特定阶段停留时间过长,无法按照正常的节奏和顺序进展。
细胞周期的调控及异常与治疗

细胞周期的调控及异常与治疗细胞是生命的基本单位,体内的所有物质和能量的转换都发生在细胞内。
细胞的生长和增殖是维持生命的关键。
这个过程中,细胞通过细胞周期来保证正常生长和增殖。
细胞周期分为两个阶段:有丝分裂期和间期。
在有丝分裂期中,细胞进行有丝分裂并产生两个新的细胞。
在间期中,细胞增长和复制其DNA。
细胞周期的调控非常复杂,与许多基因的表达和信号通路有关。
在正常情况下,细胞周期的调控是严格的,但是它也会出现异常并导致疾病。
在这篇文章中,我们将探讨细胞周期的调控以及异常的原因和治疗方法。
细胞周期的调控细胞周期的调控是一个非常复杂的过程,其中许多信号通路和基因参与其中。
一个关键的信号分子是CDK(cyclin-dependent kinases)和其配体蛋白cyclin。
这些蛋白通过在细胞周期的不同阶段不断合成和降解来调节细胞周期的进行。
在细胞周期的不同阶段,CDK和cyclin结合并磷酸化不同的底物,以促进或阻止细胞周期的进行。
例如,G1/S转换点中,CDK4和6与cyclin D结合,促进细胞进入S期,而G2/M转换点中,CDK1与cyclin B结合,促进有丝分裂的进程。
除了CDK和cyclin外,其他许多基因也参与细胞周期的调控。
例如,Rb (retinoblastoma)蛋白是一个负向调节因子,它可以抑制G1/S阶段的进程。
在正常情况下,Rb蛋白通过磷酸化保持不活性状态。
但是,在细胞需要进行增殖的时候,Rb蛋白会被磷酸酶解除磷酸化而变得活性。
细胞周期的异常当细胞周期调控的一些关键基因或信号通路发生异常时,会导致细胞周期失调。
这些细胞周期的异常可能导致细胞增殖增加或减少,进而导致各种疾病的发生。
例如:1. 癌症:癌症细胞的增殖速度很快,其中的转换点被调节性改变,以促进细胞进入增殖阶段。
这些癌症细胞的Rb蛋白和其他调控因子被改变,使得它们不再对CDK和cyclin的调控产生反应,促使细胞不断增殖。
细胞周期调控异常与癌症关联性探讨

细胞周期调控异常与癌症关联性探讨细胞周期调控异常是癌症发生发展过程中的重要因素之一。
正常的细胞周期是一个精密的过程,它包括四个不同的阶段:G1、S、G2和M期。
在这个过程中,细胞经历了DNA复制、分裂和细胞分化等关键事件。
然而,当细胞周期调控机制发生异常时,细胞的生长调控失控,导致癌症细胞的不受控制增殖和分化。
细胞周期调控异常可以由多种因素引起,包括突变、基因缺陷和环境因素等。
重要的是指出癌症发生发展的多个步骤都与细胞周期调控异常密切相关。
例如,有些癌症患者可能出现细胞周期停滞或异常减速的情况,导致细胞无法继续分裂或不足以完成关键的细胞命运决定事件。
另一方面,其他类型的癌症则可能出现细胞周期加速,导致细胞过早地进入细胞分裂阶段,从而促进癌细胞的快速增殖。
细胞周期调控异常与癌症的关联可以从多个角度解释。
一个重要的角度是肿瘤抑制基因和促癌基因的功能失调。
肿瘤抑制基因是一类能够抑制或限制细胞生长的基因,如TP53和RB1等。
而促癌基因则是一类能够促进细胞生长和增殖的基因,如MYC和RAS等。
在正常情况下,这些基因之间的相互作用能够维持细胞周期的平衡和稳定。
然而,当肿瘤抑制基因发生突变或功能失调时,细胞无法受到合适的抑制,导致细胞周期调控的失常和癌细胞的异常增殖。
另一个与细胞周期调控异常相关的机制是DNA损伤修复和检查点控制系统。
DNA损伤是导致癌症发生的重要因素之一,因为它可以导致基因突变和基因组不稳定性。
在正常情况下,细胞具有DNA损伤修复系统和检查点控制系统来维持基因组的完整性。
然而,当这些修复和检查点系统发生缺陷时,细胞无法及时修复DNA损伤,导致细胞周期调控的异常和癌细胞的发展。
此外,细胞周期调控异常还与肿瘤微环境的改变相关。
肿瘤微环境是指肿瘤细胞周围的非细胞成分,如细胞外基质、血管和免疫细胞等。
在正常情况下,肿瘤微环境可以通过与癌细胞的相互作用来抑制它们的生长和扩散。
然而,当细胞周期调控异常时,癌细胞可能激活细胞间信号传导通路,并改变微环境的化学成分和结构,从而为癌细胞的生长和扩散提供有利条件。
细胞周期的调控与异常现象

细胞周期的调控与异常现象细胞是生命存在的基本单位,而细胞周期则是细胞不断地分裂与更新的过程。
正常情况下,细胞周期可分为两个阶段:有丝分裂周期和间期。
其中,有丝分裂周期包括前期、中期、后期和末期,而间期除了G1、S、G2期之外,还有一个G0期。
细胞周期的调控是极其重要的,因为只有在各个阶段环节得到科学合理的控制才能保证正常的细胞分裂以及组织器官的正常发育和功能。
本文将会着重讨论细胞周期调控的核心机制,以及细胞周期异常现象的原因和可能的危害。
一、细胞周期调控的核心机制细胞周期的调控包括内外两个层面。
内部调节主要是由细胞内部的信号转导网络来实现,外部调节主要是由体液和细胞外环境产生的刺激来实现。
内部调节主要包括细胞周期蛋白、周期素和K型波磷酸酶等分子。
周期素可分为D型、E型、A型和B型四种,分别对应了不同的细胞周期不同的阶段。
D型周期素的特点是在G1期通过激活细胞周期蛋白Cdk4和Cdk6来推动细胞进入S 期;E型周期素则在S期通过激活Cdk2来启动DNA合成;A型周期素参与到前期的B期和中期居多;B型周期素参与到后期和末期的染色体分离和细胞分裂中。
K型波磷酸酶则被认为是调控细胞周期出现错误和捕捉可逆期的关键酶。
当细胞内的DNA损伤加剧时,K型波磷酸酶会向小分子酰化酶以及其他分子信号致死性的信号转导通路发出警告信号,让细胞引导分裂进入不安定状态进行修复。
除了基本的周期素和细胞周期蛋白之外,还有许多其他分子也参与到细胞周期调控中。
比如,P53、P21、RB等分子都直接或间接地参与了细胞周期的调控。
P53是一个蛋白质,并且是一个倍性统御因子,是当DNA受到损伤或细胞环境恶化时的一种保护机制。
而P21亦是的P53信号通路的下游控制器,且在调节和控制细胞周期时发挥着很重要的作用。
RB则是一个被称为复制抑制因子的重要分子,它常常会在G1期中处于一个非活性状态。
当周期素D和细胞周期蛋白Cdk4/6结合时,可以磷酸化RB并转变其结构,从而释放细胞周期蛋白Cdk2准备进入S期。
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CDK家族
CDK是一组丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,目前发现 有9种成员,有不同程度的同源性,故称CDK家族, 各成员命名为CDK1,2,3…9。CDK含催化亚基, 但需要cyclin提供调节亚基才有活性。通常以cyclinCDK复合物形式出现。 CDK的上游尚有CDK活化激 酶(CDK-activating kinase,CAK)。CDK也能与CDI 结合,而抑制细胞周期。此外,CDK自身的磷酸化状 态与其活性也密切相关,如CDK中的苏氨酸(T)残基 和酪氨酸(Y)残基磷酸化,可使CDK激活,而活化的 Thr残基发生去磷酸化则使CDK失活。
2. CDK2 1991年克隆出非洲蟾蜍和人的CDK2基因。 CDK2活性于G1 晚期开始升高,在S期和M期达高峰, CDK2对G1/S转换是必需的。CDK2的晶体结构已阐明。 3. CDK3 CDK3对G1期的驱进有推动作用。其相应的调 节亚基尚末鉴定。
4. CDK4 CDK4主要与D型cyclin结合。Dl-CDK4复合物 在 G1/S 交 界 处 含 量 升 高 , 而 在 S 期 下 降 。 CDK4 与 CDKl、CDK2、CDK3及CDK5均不同,它不能使组 蛋白H1磷酸化。 5. CDK5 在分裂后的神经元有CDK5,其基因虽已克隆 成功,但其功能尚不明确。 6. CDK6 CDK6与D型cyclin结合。主要表达于淋巴细胞。
2. pl5 p15基因又称多肿瘤抑制基因2(MTS2), 定位于9p21,与p16基因相毗邻。p15蛋白与 p16有90%同源性。p15含137个氨基酸,能与 CDK4结合,抑制其与相应的cyclin结合。经 TGF-β处理的人角化细胞,pl5表达增高30倍
3. p21
p2l是作用强度较大、作用谱较广的一种细胞周期抑制蛋白。 p2l通常也写作p2lCip/Wafl/Sdil/Picl,右上角的Cipl,Wafl,Sdil,Picl 等表示其来源或最早得到发现的途径。
cyclin
cyclin,目前一般译为周期蛋白或周期素,因其在细胞 间期连续合成不断积累而活性出现周期性变化而得名, cyclin是一组结构类似、能结合并调节CDK的蛋白质,统 称为cyclin家族,目前知道的有8种成员,即cyclinA、B、 C、D…H。每一种cyclin有若干亚型,如D型包括Dl、D2 和D3。周期蛋白在细胞周期的不同时相程序性合成与释放。 它们作为调节亚基,需与不同的催化亚基(CDK)结合 形成复合物(cyclin-CDK),从而通过对功能蛋白的磷酸化 修饰,控制细胞周期的进行。
p34蛋白与CDKl的激酶功能区完全一样,所以认 为cdc2编码蛋白就是CDKl。p34是一种丝/苏氨酸蛋白 激酶,在不同时相与不同的蛋白结合,表现出不同的 功能。p34对G1/S转换和G2/M转换都是必需的。p34与 cyclin B结合成的复合物是成熟促进因子(MPF)的重要 组分,对驱动细胞进入M期至关重要。 1991年冷泉港(Cold Spring Harbor)实验室发起 的一次细胞周期研讨会上决定把cdc2命名为CDK家族 的第一号,即CDKl。
图2. 细胞受丝裂原刺激后合成cyclin的时序和相对浓度
丝裂原刺激 p27 B
E
D
A
G0
G1
S
G2 M
G1
S
G2 M
G0
cyclinD通过与不同的蛋白结合可表现出截然不 同的生理作用,它的结合物有CDK2、CDK4、CDK5、 增殖细胞核抗原(PCNA)及p2l等。 应用显微注射,注入cyclinD抗体以阻断其功能 的研究中发现:当G0期细胞在生长因子接触后10~12 小时阻断cyclinD功能,细胞不能进入S期,但生长因 子接触后14~16小时注入则不影响细胞进入S期。 提示cyclinD是细胞通过“限制点”所必需的。
1. CDK1 CDK1又称cdc2。研究酵母的细胞周期调控 时找到了许多对温度极敏感的突变株。温度的变化, 可使细胞周期停止进行。分离出可阻断细胞周期的基 因,命名为cdc(cell division cycle gene)。后来在哺乳 动物(包括人)细胞中也找到了一些控制细胞周期的基 因,这些基因在进化上高度保守,如酵母的cdc2与人 的cdc28结构类似,编码产物是相对分子质量为34000 的蛋白质,一般表示为p34cdc2/cdc28。
G0期
G0是指分裂后相对稳定的一段时期,也称静 止期(resting or quiescent phase)。所谓G0期不包 括在细胞周期之内。细胞在适宜刺激下能被触发 从静止状态进人增殖周期,G1期细胞在一定条件 下也可退入G0期。 近年来的研究表明,G0期细胞并不"静止", 而是进行着极为复杂的生化反应。
非洲爪蟾体细胞周期和早期胚胎细胞周期比较
G1 M
S
G2
S M
二、细胞周期的驱动力量――cyclin和 CDK的磷酸化和去磷酸化
细胞周期的程序控制主要通过各种细胞周期蛋白 (cyclin)和依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶(cyclin dependent kinase,CDK)有序地磷酸化和去磷酸化, 从而控制cyclin-CDK复合物的活性来实现的。 在各阶段还可以分别处理来自细胞内外的各种信 息并作出相应的应答。组成这一自动程控机器的成分 还有细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制因子(cyclin dependent kinase inhibitor,CDI)、磷脂酶和遍在蛋 白/泛素(ubiquitin)。
表1 细胞周期素及与之对应的CDKs
名称 CDK1 CDK2 CDK3 CDKห้องสมุดไป่ตู้ CDK5 CDK6 CDK7 CDK8
与之结合的细胞周 期素 cyclin B cyclin A,D,E 未知 cyclin D cyclin D cyclin D cyclin D cyclin D
细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子 (cyclin dependent kinase inhibitor,CDI)
G2期
G2 期是指从DNA复制完成到有丝分裂开始的时间区间, 持续时间一般为3~4h。只有完成了所有DNA复制后,细胞才 进入G2 期,故G2 期又称DNA合成后期或丝裂前期。在G2 期 RNA和蛋白质合成活跃,有丝分裂所需的蛋白质、微管蛋白 是在G2期合成的。此外,还进行线粒体的复制。
M期
M期即有丝分裂期,细胞进行分裂,一般持续时间为lh。 M期是很复杂的过程,根据光镜所见,可顺序分成6个阶段, 即 前 期 (Prophase) 、 前 中 期 (early metaphase) 、 中 期 (metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)和胞质分裂期 (cytokinesis)。 除M期外,其他各期都有生物大分子合成。前一期进行的 生物合成为过渡到下一期做好准备。
细胞周期的4个阶段及其与G0期的关系
早期胚胎细胞的细胞周期
早期胚胎细胞周期主要指受精卵在卵裂过程中的 细胞周期。 由于卵细胞在成熟过程中已经积累了大量的物质 基础,基本可以满足早期胚胎发育的需要,因此早期 胚胎细胞周期的G1和G2期非常短,以致认为其仅含有 S期和M期。 非洲爪蟾受精卵前12个细胞周期共需8h,而其体 细胞的细胞周期持续时间约24h。
CDI是CDK的抑制物,通过与CDK非共价结合而 抑制CDK活性的,是与cyclin-CDK作用相对抗的重要 机制之一,参与细胞周期检查机制。哺乳动物细胞的 CDI主要包括Ink4、Kip及GADD45等。 Ink4(inhibitor of CDK4的缩写)是一族CDK4的特 异性抑制蛋白,只特异性抑制CDK4、 CDK6。第一 个被鉴定的成员为p16,其他成员有pl5、p18及pl9。 Kip即kinase inhibition protein的缩写,包括p2l、 p27及p57。
1. cyclin A 用微注射法将cyclin A注射给非洲蟾蜍 (Xenopus)卵母细胞可以促进后者成熟。人cyclin A在S 期与CDK2结合参与调控DNA复制;与cdc2结合参与 G2/M过渡。 2. cyclin B 人cyclinB基因于1989年由Hunter等克隆成 功 。 cyclinB-cdc2 复 合 物 是 成 熟 促 进 因 子 MPF(maturation-promoting factor)或称M期促进因子 (M phase-promoting factor)的重要组成部分。 3. cyclin C cyclin C主要在G1/S起作用。它的催化底 物及其本身的功能还不完全清楚。cyclin C的基因可 能是p53蛋白的靶标。
S期
S期即DNA合成期,持续时间一般为6~8h。S期末 DNA含量增加1倍,细胞由二倍体变为四倍体。S期DNA 的复制极其准确,每一段DNA只复制一次,从而可保证 分裂后子细胞的遗传物质平均分配。S期DNA复制的起 始存在“开启”和“关闭”机制(“on-of”switch)。DNA 合成前设“检查点”(check point)。
5. cyclinE l991年克隆出人cyclinE的基因。cyclinE在G1 晚期到S早期与CDK2结合成复合物而参与G1/S转换。
6. cyclinF与cyclinG cyclinF和cyclinG的氨基酸组成与 cyclin A部分类似。其功能尚不清楚。cyclin G是已知 的唯一受到p53调控的细胞周期蛋白。
细胞周期调控异常
医学院 病理生理教研室 刘进军
一、细胞周期的基本概念
细胞增殖周期通常简称细胞周期(cell cycle), 是指细胞从上一次细胞分裂结束到本次分裂终了 的过程或间隔时间。根据细胞周期不同时相的特 点,可将细胞周期顺序分为4个连续阶段,即G1 期(gap phase l)、S期(synthesis phase)、G2期 (gap phase 2)及M期(mitotic phase)。
细胞周期的特点有:
单向性 即细胞只能沿G1→S→G2→M方向推 进而不能逆行 阶段性 在4个连续的时相中,细胞的形态与代 谢特点有较明显的差异,细胞可因某种原因在 某时相停滞(arrest)下来,待生长条件好转后, 细胞可重新活跃起来过渡到下一时相。