细胞生长分化和细胞周期课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,Medical Genetics Department,WHU,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,2009-11-24,Section XI,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,Medical Genetics Department,WHU,Dr.Luo Daji,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击编辑母版标题,*,细胞周期的时间,TC=TG1 +TS +TG2 +TM,细胞周期的时间,二、细胞周期,细胞周期,(cell cycle),是指连续分裂的细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止所经历的整个过程，包括,分裂间期,和,分裂期,。,二、细胞周期 细胞周期(cell cycle),DNA,合成前期（,G,1,期,）,间期,DNA,合成期（,S,期,）,DNA,合成后期（,G,2,期,）,细胞周期,前期,分裂期,(,M,期,),中期,后期,末期,细胞生长分化和细胞周期课件,细胞生长分化和细胞周期课件,细胞周期的时间,TC=TG1 +TS +TG2 +TM,适宜条件下，一种细胞的周期时间,相对稳定,。不同生物或组织的细胞,Tc,差异较大，差异主要是,TG1,的差异,，而,TG2,和,TM,的变化相对较小,。,细胞周期的时间 适宜条件下，一种细胞的周期时间,G1,期细胞的三种去向,周期性细胞,，不断增殖。不在,G1,期停留，不断进入细胞周期（周期中细胞）如骨髓干细胞、皮肤基底层细胞、精原细胞等。,G0,细胞,，暂不增殖。一般停在,G1,期、不增殖，但保留能力，受到刺激后恢复增殖。如 肝细胞、肾细胞、淋巴细胞等。如肿瘤细胞停在,G0,期，对药不敏感，是易复发的根源。,终端分化细胞,，不增殖。终身停留,G1,期，失去增殖能力，也称不育细胞或终末细胞。如：神经细胞、肌肉细胞、红细胞、角质细胞等高度分化分化细胞。,G1期细胞的三种去向,在,胚胎发育早期,（卵裂期）,所有细胞均为周期性细胞,。随着胚胎发育成熟，某些细胞进入,G,0,期，某些细胞分化后丧失分裂能力。到成体时，只有少数细胞处于增殖状态，它们的增殖仅作为补充丢失的细胞（如造血系统中，红、白细胞不断死亡丢失，,小肠上皮细胞不断由小肠绒毛顶端脱落,-,附动画,，表皮细胞不断死亡、磨损、脱落），或对外界刺激的反应（如免疫淋巴细胞反应）。,在胚胎发育早期（卵裂期）所有细胞均,许多生命过程例如胚胎发育，造血及上皮组织的更新，组织再生，创伤愈合，免疫反应等都和细胞增殖的精确的调控有密切的关系。,许多生命过程例如胚胎发育，造血及上皮组织的更新，组织再,肿瘤细胞是增殖失控细胞，不断地增殖，最终导致机体的死亡。因此，,细胞周期及其调节的研究,不仅关系到阐明生物学中许多重要基础理论问题，还将关系到从根本上了解和征服肿瘤。,肿瘤细胞是增殖失控细胞，不断地增殖，最终导致机体的死,G1,期,与,DNA,合成启动相关，开始合成细胞增殖所需要的多种,蛋白质,、,RNA,、碳水化合物、脂等，,蛋白质的磷酸化非常活跃,，同时染色质去凝集。细胞体积增大，存在细胞增殖的限制点,(restriction point,R,点,),。,一、细胞周期各时相的动态变化,一、细胞周期各时相的动态变化,2.S,期,DNA,复制和组蛋白合成同步；中心粒复制。,2.S期,细胞生长分化和细胞周期课件,Gene,Sequence,ATGAAAGTGAGATCACGCTTCTCATTTCTTTCACAACATTTTTATTTTAGCAATTTAGACTTTAAATATTAGGATTTCTATTAGATTTGTTGTTTTATTCATTTTTTGTAACAATTTTTAGATGTAATTATTAACATTTGTTTATTTACATTTAAATTGAATTTTTTTTTATAATTTATTGTTTTATTAATTGTGTATTTTATTTTTAAAAAATCCAATACATTTCTTTATTATTATTTTAATTTGTATTTATTTGTAAAAAAAATATATATATATATATTTTTTTTTATTATTTTCTAACTTTATTTAAACTTCTACCATTTTAATGTTACCTTTATTATTATTTACAATTATTACTATCTTTTTTTTTTGCAATAAGGATGTTTCATATTTTTGAACTTATACTTCTGCACACAATATATTTCACATTGAAAAAAATAGGAGGCTTAATAATGTTAAATAAAAAGAGTAGATGACTTTTCAGATGGAAAATGATGTTATTTTAATACAGTTTCATCTTTGCAGGATTTAAGGACTCTTGCGGCGTACGCACTTGCGCTGTTACTTCTTGCAACATTTGTGTCCCATTCCTGGAGCGCACCCAAGGTAATGTCATGCAATGTTATGCTATTAAATATGGATTTATTTATATTAAAAAATTGTTTAAGTTTACTATTAATTATAGATTACTGTTATTAAAA,TGAAAATAGTAAATGTTTATTATGTACATCATTTGTCTTATTTTAAATTATGTTATGGTATAGCCTATTATGCATTATTTGTATTATAAAATATTTGATGAAATGCATTGCAAATGTTATTACAATAATATTTTTTACTATAATAAAATAATAATAATAATTATTATTATTGTTGTTGCTGTTAACATAATTACTCTAGTCATTACTATTTTTTAAAATGAAATATTTTATTATGCTGATATGTCTACTTGATATGTTGCAAATATAAGTTTTTTATAAATACATTTAAAAAAAATTATA,Gene Sequence,3.G2,期,为进入,M,期作准备。,合成与分裂有关的特殊蛋白质：有丝分裂器相关的微管蛋白和染色体凝集密切相关的,成熟促进因子,(MPF),等。,3.G2期,4.M,期,M,期即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂,(mitosis),和减数分裂,(meiosis),。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。,4.M 期,二、细胞周期的调控,二、细胞周期的调控,（一）细胞周期蛋白,(cyclin),细胞周期蛋白,是一类随细胞周期的变化呈周期性的出现和消失的蛋白质。具严格的顺序性，与特定的,C,dk,形成复合体，使,Cdk,活化。,在高等真核生物中，,cyclin,家族成员根据其序列的相似及生理功能被分为不同类型，迄今已被鉴定出的有,cyclinA,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,等。,（一）细胞周期蛋白(cyclin),细胞周期蛋白依赖激酶,(,cyclin-dependent kinase,Cdk),：一组控制细胞周期各时相间转换的蛋白激酶，其活性依赖于细胞周期蛋白的调节，与相应的,cyclin,结合形成,cyclin-Cdk,复合体,，参与细胞周期相关活动的调节。,细胞周期蛋白依赖激酶(cycli,细胞生长分化和细胞周期课件,（二）成熟促进因子,(MPF),成熟促进因子是一种在,G2,期形成,，能,促进,M,期启动的调控因子,。由,1971,年,Masui,和,Markert,首次发现。后来的研究发现,MPF,几乎存在于从酵母到人体所有的真核细胞的分裂期细胞中。,人类的,MPF,有,32KD,和,62KD,两种蛋白质。,p34,cdc2,+,cyclinB,（二）成熟促进因子(MPF),细胞生长分化和细胞周期课件,1.MPF,活性的调节,（,1,）,MPF,的活性存在于,催化亚基,p34cdc2,上，而这种活性的最直接调控是由,调节亚基,cyclinB,的周期性,合成和分解控制的。,1.MPF活性的调节,p34cdc2,的蛋白水平在整个细胞周期中不变。,p34cdc2,必须与,cyclinB,结合后才有激酶活性，而,cyclinB,的转录和合成随细胞周期而变化，在间期开始合成，在,G2/M,达到高峰，,M,期结束突然被水解掉。,p34cdc2-cyclinB,复合体的激酶活性在,G2/M,达到峰值，诱导,M,期发生；,M,期结束时，激酶活性消失，细胞退出,M,期。,p34cdc2的蛋白水平在整个细胞,（,2,）,p34,cdc2,活性,还受,磷酸化和去磷酸化的调控,。,（2）p34cdc2活性还受磷酸化和去磷酸化的调控。,Tyr15,、,Thr14,位点的磷酸化对,MPF,的活性,起,负调作用,，,Thr161,位点的磷酸化对,MPF,的活性起,正调作用,。,Tyr15、Thr14位点的磷酸化对,2.MPF,的功能,MPF,能够催化,组蛋白,H1,磷酸化，参于有丝分裂的启动和染色质的凝集；,MPF,能够催化,核纤层蛋白,(lamin),磷酸化，核纤层,(lamina),结构解体。,MPF,能使一些,原癌基因蛋白产物,发生磷酸化，由此产生一系列深远