细胞分化机制
细胞分化的分子机制

细胞分化的分子机制细胞分化是指多能性的原始细胞转变为特定类型和功能的细胞。
在多细胞生物发育和组织修复过程中,细胞分化起着至关重要的作用。
细胞分化的分子机制是一个复杂而精密的过程,涉及到许多关键的分子信号和调控通路。
1. 信号转导通路信号转导通路在细胞分化中起着重要的作用。
外界信号分子如细胞因子、激素等能够与细胞表面受体结合并激活特定的信号转导通路。
常见的信号转导通路包括Wnt、Notch、Hedgehog和TGF-β等。
这些通路在细胞分化中调节着基因表达和细胞命运决定。
2. 转录因子调控转录因子是细胞分化中的关键调控分子。
它们能够结合到DNA上的特定序列,调控基因的转录和表达。
在细胞分化过程中,特定的转录因子在特定的时机和位置被激活或抑制。
转录因子的表达模式和功能确定了细胞所具有的特定类型和功能。
3. 表观遗传调控表观遗传调控是指通过改变基因组DNA的结构和染色质状态来影响基因的表达。
DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传标记在细胞分化中起着重要的作用。
这些标记能够调控基因的可及性和表达水平,从而影响细胞的分化过程。
4. 微环境影响细胞的微环境对细胞分化也有着重要的影响。
细胞周围的细胞、细胞外基质和生长因子等因素能够为细胞提供支持和信号,引导细胞向特定的命运和分化方向发展。
细胞与周围环境的相互作用在细胞分化中起着至关重要的作用。
5. 遗传因素除了上述的分子机制,细胞分化还受到遗传因素的调控。
在细胞分化过程中,遗传物质的遗传表达和遗传变异都会直接或间接地影响细胞的分化命运。
遗传因素在不同物种和个体之间的差异导致了细胞分化的多样性和可塑性。
总结起来,细胞分化的分子机制是一个复杂而多样的过程,涉及到信号转导通路、转录因子调控、表观遗传调控、微环境影响和遗传因素等多个层面的调控。
这些分子机制相互作用,共同调节着细胞的分化命运和细胞类型的形成。
进一步理解和研究细胞分化的分子机制,对于开发新的治疗策略和促进组织修复具有重要的意义。
细胞分化的分子机制

细胞分化的分子机制细胞分化是生命的一个奇妙过程,它是由一系列复杂的分子机制驱动的。
细胞分化可以简单地理解为一种由单一细胞分化为各种不同细胞类型的过程。
细胞分化是一种多步骤的过程,其中包括细胞形态的改变、基因表达的变化和功能的改变。
一、基因表达和转录因子基因表达是生物学中最基本的过程之一,也是细胞分化的重要环节。
基因表达是指基因信息从DNA转录成mRNA后,由mRNA翻译成蛋白质的过程。
在细胞分化过程中,某些基因的表达受到特定的转录因子的调控。
转录因子是一种可以与DNA结合并调控基因表达的蛋白质。
转录因子通常具有结构域能与DNA上的特定序列结合,从而激活或抑制基因的表达。
二、表观遗传调控表观遗传调控是指一种可以在不改变DNA核苷酸序列的情况下改变基因表达的方式。
表观遗传调控包括DNA甲基化和染色质修饰。
DNA甲基化指的是将甲基基团加到DNA分子的一种化学修饰方式。
DNA甲基化会导致基因失活,并阻止基因表达。
染色质修饰是指细胞储存DNA的染色质通过化学修饰改变结构和功能,从而影响基因表达。
这种调节方式可以通过一些调节酶的活性来实现。
三、信号转导通路信号转导通路在细胞分化过程中扮演着关键的角色。
信号转导通路是指细胞内为了接收外部信号而存在的一系列信号传递路线。
在细胞分化过程中,信号转导通路可以影响转录因子的表达,并影响表观遗传调控。
这个过程中,细胞的外部环境,如细胞因子的存在或缺失等,会影响信号转导通路的启动和停止。
四、再生医学细胞分化的分子机制在医学领域中也有着重要的地位。
再生医学是指应用细胞分化的分子机制来促进组织、器官或血管等各种完整生物的再生。
再生医学的目标是用干细胞或分化出的细胞代替或修复人体内的受损或缺失的组织或器官。
细胞分化的分子机制是一个复杂的过程,很多因素都会影响它的实现。
有了深入的了解和研究,未来人们可以更好地利用细胞分化的分子机制来治疗疾病,改善人类生活。
细胞分化机制

细胞分化机制细胞分化是指由一种特定类型的细胞发展成为另一种或多种特化细胞的过程,这一过程对于多细胞生物的生长和发育至关重要。
细胞分化机制涉及到细胞内外的各种调控信号和相互作用,可以分为内源性和外源性两类。
一、内源性调控内源性调控主要指细胞内部的基因调控机制。
在细胞分化过程中,特定的基因会被打开或关闭,从而产生特定类型的细胞。
这种基因调控通过DNA上的转录因子和表观遗传修饰来进行。
1. 转录因子调控转录因子是一类能够识别DNA特定序列并调控基因转录的蛋白质。
在细胞分化过程中,特定的转录因子会结合到特定基因的启动子区域,促进或抑制该基因的转录活性。
例如,MyoD转录因子在肌肉细胞分化中起到关键作用。
2. 表观遗传修饰表观遗传修饰是指通过改变染色体的结构和化学修饰来调控基因表达的过程。
这包括甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。
这些修饰可以使得某些基因变得不可访问,从而在细胞分化中发挥关键作用。
二、外源性调控外源性调控主要指细胞外部的信号分子对细胞分化的调控作用。
这些信号分子可以来自于周围细胞、体液或细胞外基质,它们通过与细胞膜表面的受体结合,触发一系列信号传导通路,影响细胞内的基因表达和细胞功能。
1. 细胞因子信号细胞因子是一类由细胞分泌的信号蛋白质,它们可以通过激活细胞膜上的受体来调控细胞分化。
例如,干细胞因子可以诱导干细胞向特定细胞系分化。
2. 细胞-细胞相互作用在多细胞生物的发育过程中,细胞之间通过直接接触或通过细胞外基质进行相互作用。
这些相互作用可以通过调节信号传导通路来影响细胞命运和分化。
例如,神经细胞之间的突触连接可以引导其特定的分化路径。
细胞分化是一个复杂而精细的过程,由内源性和外源性调控机制相互作用。
通过对这些调控机制的深入研究,我们可以更好地理解细胞分化的过程,为疾病治疗和组织工程等领域提供更有效的方法和策略。
细胞分化机制的研究对于揭示生命的奥秘和推动科学的进步具有重要意义。
细胞分化和定向分化的分子机制

细胞分化和定向分化的分子机制细胞分化和定向分化是多细胞生物发展过程中的重要阶段。
细胞分化使得干细胞不同化为特定类型的细胞,而定向分化则是指一定环境条件下细胞的分化方向。
两种分化形式都需要涉及到分子机制,本篇文章将介绍细胞分化和定向分化的分子机制。
一、细胞分化分子机制1.1. 基因转录调控在细胞分化中,基因转录调控在细胞命运的决定中具有重要作用。
在成年人体内,细胞会分化为神经元、心肌细胞等各种类型。
这些不同类型的细胞具有不同的表型和生理功能,这是由基因转录控制产生的。
基因转录过程开始于转录因子在基因启动子结合。
这些因子就像锁与钥匙一样,特异性结合于启动子上,引起某些基因的转录。
例如,在神经细胞中,神经细胞特异性转录因子(neuronal-specific transcription factor,NSTF)会结合到启动子上,刺激神经元特异性基因的转录,从而使细胞不同化为神经元。
1.2. 表观遗传修饰表观遗传修饰也是细胞分化过程中不可或缺的因素。
表观遗传修饰是指一种分类似于DNA浓度的传递基因信息的方式,但是这里是通过改变染色质和核糖核酸(RNA)的化学性质来实现的。
例如,在染色体上的DNA可以被甲基化,这就能够进一步调节基因表达。
这种机制对于细胞分化和命运确定具有至关重要的作用。
一些研究还发现,转录调控因子可以影响这些表观遗传修饰及相关的过程,这就进一步指出了基因和表观遗传修饰在细胞分化中玩的互补角色。
1.3. 跨膜信号转导除了基因转录调控和表观遗传修饰,细胞内跨膜信号转导也是细胞分化过程中的一个重要因素。
通过这种机制,分化的信号能够从一个细胞向另一个细胞传递。
实际上,跨膜通道也是树突细胞的重要特征。
细胞在转化为某一类型时,这些跨膜蛋白质受到激活。
这些已激活的磷酸化跨膜蛋白质将会逐渐激活下游信号转导,包括细胞内部信号转导通路等等。
这将会进一步引导细胞分化过程中决定性的基因转录。
二、定向分化分子机制2.1. 无机离子信号转导生物分子中常见的元素包括氧、硫、镁等,然而在整个生物体中,钙离子被认为是最重要的,原因就在于它在普通的信号转导以及定向分化的过程中发挥的作用。
细胞分化和分裂的机制

细胞分化和分裂的机制细胞是生命的基本单位,它们通过分化和分裂来完成多样的生命过程。
细胞分化是细胞的多样化,使它们在生物体内具有特定的功能。
细胞分裂是细胞增殖和生长的过程,使一个细胞分裂成为两个或更多的细胞。
在细胞分化和分裂的过程中,许多复杂的机制控制着细胞的生命活动。
一、细胞分化的机制细胞分化是一种复杂的过程,它涉及到许多生物学过程,如基因表达、细胞信号传导、转录因子调控等。
细胞分化的过程中,干细胞将分化为特定类型的细胞,例如肌肉细胞、神经细胞等。
细胞分化的机制主要涉及基因的表达和活化。
基因按照一定的次序进行表达,所表达的蛋白质将会影响细胞的命运。
在胚胎发育过程中,细胞会受到外界环境的影响,通过稳定的信号途径,实现基因的多样化表达。
例如,在造血过程中,多种信号分子将促进干细胞分化成为不同类型的血细胞。
此外,转录调控也是细胞分化的重要机制。
在细胞分化的过程中,一些转录因子会被调控,从而控制延迟或促进特定基因的表达。
这些转录因子的表达模式不断适应细胞分化的过程,最终形成特定类型的细胞。
例如,乳腺细胞产生乳汁的能力就是通过转录因子才发挥出来的。
二、细胞分裂的机制细胞分裂数种不同类型:有丝分裂和减数分裂。
有丝分裂是最常见的分裂类型,它发生在体细胞中。
减数分裂则发生在生殖细胞中,如卵子和精子的形成过程。
有丝分裂的机制包括四个阶段:前期、早期、中期和晚期。
每个阶段的过程都具有特定的生物学特征。
在前期和早期,染色体复制,分为两条姐妹染色体。
在中期,染色体线复杂地排列在细胞的中心。
在晚期,细胞分裂为两个细胞,每个细胞包含一组复制的染色体。
减数分裂是生殖细胞中染色体数目的减少过程,它包括两个亚阶段:第一次分裂和第二次分裂。
第一次分裂后,四个单染色体聚集在四个单独的细胞中。
第二次分裂后,产生4个新的细胞,它们的染色体数目为正常的一个细胞种类所具有的染色体数目的一半。
细胞分裂的机制具有多样性和复杂性。
它涉及到DNA复制、染色体分配和细胞膜的变化。
遗传学中的细胞分化与细胞命运决定

遗传学中的细胞分化与细胞命运决定细胞分化和细胞命运决定是遗传学中的重要概念,它们对生物体的发育和功能起着决定性的作用。
在细胞分化的过程中,细胞通过调控基因表达和蛋白质合成,逐渐形成特定的类型和功能;而细胞命运则指的是细胞在分化过程中所决定的最终发育方向。
本文将详细介绍细胞分化与细胞命运决定的机制和重要性。
一、细胞分化的机制细胞分化是指由干细胞向特定类型细胞的转变过程,是多个信号通路和调控因子共同作用的结果。
细胞分化的机制主要包括以下几个方面:1. 基因调控:细胞分化过程中,某些基因的表达被启动或抑制,从而导致细胞功能的转变。
这一过程受到一系列转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA的调控。
2. 信号通路:外部环境信号通过细胞膜受体激活相应的信号通路,进而调控下游基因的表达和细胞功能的改变。
常见的信号通路包括Notch、Wnt和Hedgehog等。
3. 表观遗传学修饰:DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传学修饰在细胞分化过程中发挥着重要的调控作用。
这些修饰可以改变染色质的结构和可及性,从而影响基因的表达。
4. 细胞极性:细胞极性指的是细胞在空间上的不对称性,其中极性蛋白的排序和细胞分化过程密切相关。
细胞极性通过影响信号通路和细胞内运输来调控细胞分化。
以上是细胞分化的主要机制,不同类型的细胞分化过程中,各个机制的调控程度和方式也有所不同。
二、细胞分化的重要性细胞分化对于生物体的发育和功能的形成起着至关重要的作用。
它保证了多细胞生物的细胞类型的多样性和功能的合理分配,使得不同细胞能够协同工作,并最终形成一个完整的有机体。
在胚胎发育过程中,细胞分化决定了器官和组织的形成。
早期的胚胎由干细胞组成,经过一系列复杂的细胞分化过程,最终形成不同类型的细胞,如神经细胞、肌肉细胞、心脏细胞等,这些细胞协同工作,构建出一个功能完善的身体结构。
在成体器官再生过程中,细胞分化也扮演着重要角色。
当某些组织或器官损伤时,细胞分化过程会重新启动,通过再生和分化产生新的细胞,以修复和恢复功能。
细胞分化的生物学机制

细胞分化的生物学机制细胞分化是生物学中一个极其重要的过程,也是生物体发育和生长的基础。
细胞分化是指一个原始细胞分化为不同种类的细胞的过程。
这个过程是由基因表达的调控所决定的。
基因是控制细胞分化的核心细胞分化的过程是由基因调控形成的。
基因通过编码RNA来生成蛋白质。
在细胞分化的过程中,特定的基因得到了特定的表达,从而导致了特定细胞类型的产生。
这个过程被称为基因表达的调控。
在细胞分化的过程中,细胞内的某些基因被激活,而另一些基因则被抑制,导致细胞分化成不同的类型。
这个过程是由一系列调控元件、转录因子等控制的。
这些调控元件和转录因子可以被其他信号分子所调节,包括激素、细胞因子等。
细胞分化时的信号通路细胞分化的信号通路可以被细分为几个部分。
首先,细胞外的信号分子会触发一系列生化反应,导致激活细胞内部的一些信号分子。
这些信号分子最终会激活或抑制细胞内的转录因子。
然后,这些转录因子会绑定到细胞核中特定的DNA序列上,激活或抑制相应的基因。
这个过程会导致细胞分化成不同的类型。
细胞分化的形态学特征细胞分化的形态学特征可以被描述为细胞形状、细胞内部的细胞器和蛋白质的变化等。
例如,肌肉细胞在分化后会出现特定的肌肉细胞形态,包括有条纹的肌球蛋白和肌肉纤维等。
而神经元则具有特定的树突、轴突和突触等结构特征。
这些形态学特征是由特定基因的表达所控制的。
细胞分化的应用细胞分化的应用非常广泛。
比如,在干细胞研究中,科学家研究如何将干细胞分化成不同类型的细胞,以治疗各种疾病。
在组织工程中,细胞分化被用来制造人工组织或器官,以治疗器官损伤或器官功能衰竭等疾病。
此外,细胞分化还可以用于生殖医学领域,以解决某些生殖障碍等问题。
总结细胞分化是生物学中一个非常重要的过程,掌握它的发展历程和生物学机制非常重要。
基因表达的调控是细胞分化的核心。
信号通路调节实现了基因表达的调控。
细胞分化的形态学特征是由特定基因表达所控制的。
细胞分化在生物医学领域中有广泛的应用。
细胞分化的机制

细胞分化的机制细胞分化是生命存在的重要过程,它指的是从一个幼稚的细胞向不同类型或特定功能的成熟细胞转化的过程。
细胞分化通常伴随着细胞形态、结构,生理和代谢特性上的改变。
细胞分化是一个非常复杂和多步骤的过程,其机制主要包括基因表达和多种信号途径。
以下将详细介绍细胞分化的机制。
细胞分化的基本过程细胞分化是由两个基本过程控制的,分别是基因表达和不同化途径。
基因表达是指在DNA转录过程中产生的mRNA,mRNA 又通过翻译蛋白来实现对基因的调控。
在不同化途径中,多种信号分子和细胞因子。
通过刺激特定的反应途径而影响细胞分化的发展。
基因调控的作用细胞分化主要依赖于不同的基因、信号分子和细胞因子。
在这些因素中,基因是控制细胞分化最重要的因素之一。
分化有几种类型,其中最常见的是分化和成熟。
这些分化类型由外部和内部因素控制,包括外部刺激和细胞内信号。
基因调控机制使细胞保持在特定的“转录状态”,取决于因子的调解和细胞状态。
信号转导与细胞分化信号转导是细胞分化的另一个重要机制。
细胞内外的信号分子对细胞的生长和分化起到了重要的调控作用。
信号途径包括活性递质途径、内分泌途径、生长因子途径、细胞因子途径、细胞表面受体途径、细胞-细胞相互作用途径、细胞-基质相互作用和二次使信号途径。
细胞因子和生长因子的作用是通过与特定细胞层上的受体发生作用,以影响细胞分化、组织分化和个体形态的发展。
信号通路的发生机制信号途径的发生机制是通过配体-受体结合来实现的。
在这个过程中,信号分子与受体结合后,触发反应途径,使特定分子的激活和向细胞内发出信号。
这些信号最终导致了特定基因的表达和特定分子的合成等特定的反应。
因此,信号转导途径的发生是细胞分化发生的关键之一。
发育调控与细胞分化的关系发育调控是影响细胞分化发生的另一个关键机制。
这个过程是由多种不同的因素控制,包括基因激活和基因抑制等。
在发育过程中,特定的环境或信号途径可以改变生物体的基因调控,导致细胞分化。
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(CDK7)和一个周期蛋白(CLNH);
CDK 和CLNH间的相互作用需要Thr170磷酸化。
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C 植物中的CAK
来源于拟南芥的同源物CAK1At :不能磷酸化拟
南芥的RNA聚合酶II大亚基的羧基末端结构域 CTD,但可以磷酸化人的CDK2;
来源于水稻的CAK(OsR2):可以磷酸化人的
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(四) CLN-CDK复合物
1 概述 2 CLN-CDK复合物的磷酸化
3 CLN-CDK复合物的脱磷酸化
4 CDK抑制蛋白 5 蛋白水解调节CLN-CDK复合物活性
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1 概述
G1期,CLN与CDK结合,该复合物具有激
酶活性,促进细胞进入S期;
不同类型的CLN合成过程中,当受到一种
母细胞成熟或者胚泡破裂来证实植物中存 在动物细胞周期蛋白同源物;
根据酵母突变体的功能互补实验证实植物
有丝分裂周期蛋白具有如周期蛋白框和破
坏框类的保守结构。
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(2)研究进展
植物周期蛋白分为九组,即A1、A2、
A3、B1、B2、D1、 D2、 D3、D4
拟南芥拥有15种周期蛋白,在拟南芥和水
脉冲标记 DNA 复制和细胞分裂指数观
察测定;
流式细胞测定法(Flow Cytometry);
缩时摄像技术。
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3 细胞周期的重要检验点
细胞周期的运转非常有序,每一时相的转
换受到高度的调控;
细胞在培养条件不适合时,不同步的分裂
细胞将停留在几个特定的点上,这些点时 细胞对一些重要步骤是否完成的检验点 (check point);
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2 细胞周期时相
(1)细胞周期时相的划分 1951年, Howard 和 Pelc 最先进行真核细 胞周期时相的划分,采用同位素32P标记蚕 豆根尖细胞,研究有丝分裂过程,证明 DNA合成只能在分裂间期的特定阶段进 行,从而将细胞周期分为 4个时期
◆ G1期 ◆ S 期 ◆ G2期 ◆ M 期
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1980s Timothy Hunt发现海胆的卵裂过程中
两种蛋白质的含量随细胞周期振荡,命名 为周期蛋白(Cyclin A和B)。后来发现各 类动物来源的细胞周期蛋白mRNA 均能诱 导蛙卵的成熟; 1988 年Lohka 将非洲爪蟾的MPF 纯化,经 鉴定MPF 由32KD 和45KD 两种蛋白组 成,是一种丝氨酸/ 苏氨酸激酶; 进一步的研究发现MPF=CDC2+Cyclin B
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G2期(Gap 2 phase) 从DNA复制完
成到有丝分裂开始的第二个间期
-DNA复制完成; -在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分 子(微管蛋白,成熟促进因子 )。
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M期(Mitosis phase) 从有丝分裂
开始到结束;
-DNA、RNA、蛋白质合成停止; -细胞发生一系列形态变化、结构建成; -将加倍的DNA平均分配到两个子细胞 中。
蛋白的稳定性表型为一种依赖细胞周期的波动方
式。如果破坏框发生突变,则融合蛋白的这种依
赖细胞周期的蛋白水解方式就消失了;
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D型周期蛋白不具有破坏框,因而不通过
这种途径降解; -D型周期蛋白含有PEST序列,在此区域富 含脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸和苏氨酸,这 种结构是许多蛋白质快速降解的信号。
特异的磷酸酶使之脱磷酸,将使细胞通过
G2/M点进入M期;
通过一种周期蛋白的降解机制,导致染色
体去凝聚。
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2 CLN-CDK复合物的磷酸化
(1)Thr161磷酸化
A 磷酸化原因
单体的CDK只有很低和没有蛋白激酶活性,主要由于 ATP的结合方向和C末端部分(T环或L12); CDK与CLN结合,CDK构象发生变化,允许ATP以正确 的方向结合,同时T环位移,离开催化区域的活性位
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G1期(Gap 1 phase) 从有丝分裂完
成到DNA合成之前的间隙,与DNA合成 启动相关;
-DNA合成准备所需要的RNA、蛋白质、 脂类、糖类等 ; -蛋白质的磷酸化 ; -染色体解凝集 。
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S期(Sythesis phase)DNA合成期
-DNA合成(复制) ; - 组蛋白、非组蛋白等 ; -染色体蛋白的合成。
CDK2,也可以磷酸化RNA聚合酶CTD。
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(2)CDK的残基Thr14和Try15磷酸化 A 功能 CDK残基磷酸化可使激酶功能丧失, 可能是由于阻止了ATห้องสมุดไป่ตู้的结合(Thr14) 或阻止了构象的改变(Try15);
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B 调控 动物中由Wee1基因和Mytl基因的产物来完成;
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细胞周期调控研究过程的重要事件: MPF的发现 ; P34cdc2激酶的发现 ; 周期蛋白的研究 ; CDK激酶 。
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2001年10月8日美国人Leland Hartwell 、英
国人 Timothy Hunt、 Paul Nurse 因对细胞 周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学 奖。
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3 CLN-CDK复合物的脱磷酸化
(1) CDC25(A,B,C)
调控CDC2的Tyr15和Thr14脱磷酸,是一种负 调节机制;
(2)调控时期
CDC25A在S期被磷酸化激活; CDC25B在G2/M期的边界激活; CDC25C在分裂期被激活。
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4 CDK抑制蛋白的作用
定义:周期蛋白(cyclin,CLN)指 含有周期蛋白框(cyclin box)的一组
蛋白。
特点:在细胞周期中呈周期性变化。
含有一段约100个氨基酸的保守序 列,称为周期蛋白框,介导周期蛋白 与CDK 结合。
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2 植物周期蛋白研究
(1)研究方法:
起初通过注射植物周期蛋白的RNA使蛙卵
融合的间期细胞染色体发生凝缩,称为早 熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome,PCC)。
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不同类型的M期细胞可诱导PCC产生,说
明M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的 因子,即成熟促进因子 (maturation promoting factor,MPF); 1960s Leland Hartwell,1970s Paul Nurse 裂 殖酵母为实验材料,利用温度敏感突变 株,发现许多与细胞分裂有关基因(cell division cycle gene, CDC);
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G0 期 细胞处于不分裂状态
A 具有和G1期相同的DNA含量; B 生理生化状态有差异,细胞小,物质代谢 具有降解趋势;
C G0期的转换是一个可逆过程。
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(2)植物细胞周期
植物细胞的细胞周期与动物细胞的标准细
胞周期非常相似,含有G1期、S期、G2期和 M期四个时期;
2 植物中依赖于周期蛋白的激酶 一类氨基酸序列与芽殖酵母Cdc2同源,具有保 守的PSTAIRE结构域,此基序含有保守性很强 的16个氨基酸残基,是周期蛋白与之相互作用的 基序。其中一些可能是植物特有的,命名为 CDK-a; 一类含有趋异的PSTAIRE,如PPTAIRE,命名 为CDK-b,可分为两个亚族, CDK-b1和 CDKb2; CDK-b类的mRNA和蛋白质产物仅仅出现在S期 和M期,这种调节方式在其他真核生物中还未有 发现; 一些可能是不依赖周期蛋白的CDC2类似序列。
所有真核生物的细胞周期至少存在两个检
验点。
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A G1/S检验点: DNA是否损伤?细胞外环境是否适宜? 细胞体积是否足够大? 在酵母中称start点,在哺乳动物中称R点 (restriction point); 植物、动物、酵母 的细胞周期启动点或限 制点R,定位在G1期,由它控制细胞进入S 期。
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B G2/M期检验点: 另一重要的检验点,决定细胞是否进入分 裂期,检验DNA是否损伤?细胞体积是否 足够大? C S期检验点:DNA复制是否完成? D 中-后期检验点:纺锤体组装检验点。
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(二)周期蛋白
1 周期蛋白概述 2 植物周期蛋白研究
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1.周期蛋白
第四章 细胞的分化机制
一、细胞周期及其调节
二、细胞分化
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一. 细胞周期及调节
(一)细胞周期概述 (二)周期蛋白 (三) 依赖于周期蛋白的激酶 (四)CLN-CDK复合物 (五)CLN-CDK复合物在细胞周期中的 作用 (六)植物细胞周期的特点
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(一)细胞周期概述
1 细胞周期的研究背景 2 细胞周期时相
促进细胞从G1期转换到S期;
APC(anaphase-promoting complex)途
径:主要通过水解分裂期周期蛋白致使
CDC2失活使细胞由分裂中期进入分裂后
期,并由此退出分裂期。
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(2) 特点
CLNA,CLNB水解由于依赖于遍在蛋白调节,
在蛋白质的N末端具有破坏框; 如:将烟草的A型和B型周期蛋白的N端结构域与 CAT基因融合,转化烟草BY2细胞并表达,融合
点;
CDK需要161位的苏氨酸磷酸化,形成复合物后,构象 的变化使161位残基更容易磷酸化; CDK磷酸化有助于T环发生位移,有利于底物结合。
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B CDK激活激酶(CDK-activating kinase,CAK)
CAK执行161位苏氨酸的磷酸化;
CAK是多蛋白复合体,至少包括一个CDK