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1、內(nèi)容介紹:第一節(jié)細(xì)胞周期概述第二節(jié)細(xì)胞周期的各元素及其相互作用第三節(jié)細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤2第一節(jié)細(xì)胞周期概述一、細(xì)胞周期細(xì)胞增殖周期,簡(jiǎn)稱細(xì)胞周期(cellcycle),是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束開始,到下一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的整個(gè)過程。3G1期:(DNA合成前期)從有絲分裂完成到DNA復(fù)制之前的一段時(shí)期;S期:(DNA合成期)為DNA復(fù)制的時(shí)期;G2期:(DNA合成后期)從DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始的一段時(shí)期;M期:(有絲分裂期)從細(xì)胞分裂開始到結(jié)束的一段時(shí)期。細(xì)胞分裂周期4個(gè)時(shí)相DNA合成前期D
2、NA合成期DNA合成后期有絲分裂期MphaseG01.PhasesofCellCycle42.CharacteristicsofCellCyclePhasesG1期:細(xì)胞周期的大部分時(shí)相處于G1期,動(dòng)物細(xì)胞一般為6-12小時(shí)。該期主要的生化活動(dòng)是合成RNA和蛋白質(zhì)。S期:此期一般持續(xù)6-8小時(shí),其長(zhǎng)短主要由基因組的復(fù)雜度決定。該期主要的生化活動(dòng)是復(fù)制DNA。5G2期:該期主要的生化活動(dòng)是合成一些與有絲分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。M期:該期很短,一般持續(xù)0.5-2小時(shí)。該期生化合成停止,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,一個(gè)母細(xì)胞分裂成2個(gè)子
3、代細(xì)胞。63.CheckingPointsofCellCycle真核細(xì)胞的分裂增殖必須經(jīng)過兩個(gè)關(guān)鍵的調(diào)控點(diǎn):即DNA合成開始時(shí)的G1→S期的轉(zhuǎn)換和有絲分裂開始時(shí)的G2→M期的轉(zhuǎn)換。除此之外,細(xì)胞還有G0→G1期的轉(zhuǎn)換,以及S期的檢查點(diǎn)。784.細(xì)胞周期的特點(diǎn):單向性:只能沿G1、S、G2、M方向推進(jìn)。階段性:各期細(xì)胞形態(tài)和代謝特點(diǎn)有明顯差異,細(xì)胞可因某種原因在某時(shí)相停止下來(lái),待生長(zhǎng)條件適合后重新活躍到下一時(shí)相。檢查點(diǎn):各時(shí)相交叉處存在檢查點(diǎn),決定細(xì)胞下一步的增殖趨向。細(xì)胞微環(huán)境:細(xì)胞周期是否順利推進(jìn)與細(xì)胞外信號(hào)和條件
4、等密切相關(guān)。91.周期性細(xì)胞:連續(xù)分裂的細(xì)胞;始終處于增殖和死亡的動(dòng)態(tài)平衡中(穩(wěn)態(tài)更新),如表皮細(xì)胞、骨髓細(xì)胞。2.G0期細(xì)胞:休眠細(xì)胞;暫時(shí)脫離細(xì)胞周期,適當(dāng)刺激可重新進(jìn)入細(xì)胞周期(條件更新)。如肝、腎細(xì)胞。3.終端分化細(xì)胞:不分裂細(xì)胞;不可逆的脫離細(xì)胞周期,喪失增值能力,但具有一定生理功能。如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞。二、機(jī)體活細(xì)胞的分類1011細(xì)胞周期蛋白/素(cyclin,CLN)細(xì)胞周期素依賴激酶(cyclin-dependentkinase,CDK)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CDKinhibitorypro
5、tein,CKI)第二節(jié)細(xì)胞周期的元素及其相互作用調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的3類蛋白質(zhì):121.周期蛋白依賴性蛋白激酶(CDK)---CDK1-6,是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的主要蛋白質(zhì),通過使其他蛋白質(zhì)磷酸化而驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期進(jìn)程,其活性受周期蛋白的正調(diào)控,受CKI的負(fù)調(diào)控。2.周期蛋白(cyclin)---A,B,C,D,E等,不同的周期蛋白與不同的CDK結(jié)合形成cyclin-CDK復(fù)合物,可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的不同階段。3.CDK抑制蛋白(CKI)---與CDK結(jié)合后可抑制CDK的活性,可分為兩大家族:①CIP/KIP(p21,p27,p57等
6、):廣泛抑制多種CDK的活性。②INK4家族(P15,p16,p18,p19等):特異性抑制作用。13CDK4/cyclinD->CDK2/cyclinE->CDK2/cyclinA->CDK1/CyclinB1415162001年,LelandHartwell,Paulnurse和Timhunt因成功揭示細(xì)胞周期分子機(jī)制而共同獲得第100屆諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這標(biāo)志著細(xì)胞周期的研究已獲得全世界的認(rèn)同,為細(xì)胞周期與腫瘤的研究奠定了基礎(chǔ)。17Cyclin(CLN)又稱周期素,是一組結(jié)構(gòu)相似,并能結(jié)合和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白
7、依賴激酶(cyclin-dependentkinase,CDK)活性的蛋白質(zhì)。1.StructureandFunctionofCyclin18周期素都是CDK的調(diào)節(jié)亞基,分別在細(xì)胞周期的不同時(shí)期積累,激活CDK,使其具有催化關(guān)鍵底物磷酸化的作用并調(diào)節(jié)底物活性。在高等真核細(xì)胞中,周期素至少分為A、B、C、D、E、F、G等幾大類。19不同的周期蛋白(cyclinA,B,C,D,E,F,G,H等)能與不同的CDK結(jié)合,可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的不同階段。G1SG2MD-CDK4/6E-CDK2A-CDK2B-CDK1G1期運(yùn)行S期啟
8、動(dòng)G2期啟動(dòng)和進(jìn)行M期啟動(dòng)和進(jìn)行20G1SG2MprophasemetaphaseanaphasetelophaseCyclinDCDK4/6CyclinBCDK1CyclinACDK2CyclinECDK2Cyclins/CDKsinthedifferentphasesofcellcycle21TheExpressionalLevelsofC