周期蛋白.PPT
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细胞周期调控系统的关键分子 细胞周期调控机制的核心是： 周期蛋白（cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶（Cyclin dependent kinase, CDK）和 CDK抑制因子（CDI）之间的相互作用。 中心是CDK，在检验点起作用。 CDK类蛋白激酶：这类蛋白激酶常以磷酸化的形式直接作用于细胞周期，包括DNA合成的启动和终止，染色体的凝集、运动和松懈，核膜、核仁的崩解和重新形成，核纤层的降解和重新聚合，纺缍体的形成和消失等。它们可根据作用的时期不同分为G1、G1/S、S期CDK，及M期CDK。 cyclin：是一类能与CDK结合，使CDK磷酸化和活化的蛋白。这类蛋白的活性是随细胞周期而进行周期性的变化。 CDK抑制因子（CDK?inhibitor，CKI） 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子对细胞周期起负调控作用 一、周期蛋白 cyclin 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。 作用：激活CDK，引导CDK作用于不同底物。 种类：哺乳动物细胞中主要分为A~H八种。cyclinC,D,E只在G1期表达并只在G1期向S期转化过程中执行调节功能，称为G1期周期蛋白；cyclinA，B等在间期表达积累，到M期才表现出调节功能，称为M期周期蛋白。 二、细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase，CDK) 1、CDK的种类及作用 通过与cdc2进行基因序列比较和蛋白质功能分析发现，哺乳动物细胞中主要存在8种CDK分子，分别命名为CDK1~CDK8，其中CDK1与cdc2是同一分子。 不同的CDK激酶产生活性，所要求结合的周期蛋白不同，在细胞周期中执行的功能也不相同。 三、Cyclin与CDK的特点 1、cyclin的分子特点 ①、cyclin是CDK活性的调节分子 ②、不同的cyclin分子在细胞周期的不同时相合成 ③、由于在细胞周期的特定时相，特定的cyclin分子发生降解，因此在细胞周期的整个过程中某一种cyclin分子的含量变化大。 2、CDK分子的特点 ①、 CDK分子的含量在整个细胞周期中比较恒定 ②、CDK具有激酶活性位点，但其本身没有激酶活性。只有在与特定的cyclin分子结合后，同时其分子内某些氨基酸位点处于正确的磷酸化状态时，CDK分子才有活性。 ③、Cyclin决定CDK的底物的特异性。 3、细胞周期调控的两种关键蛋白激酶 ①、G1 CDK=CDK4/6+cyclinD 说明： 活性出现在细胞通过G1期检查点之后，驱动新细胞周期的起始。 ②、MPF= CDK1 +clyclin B 说明：活性出现在细胞通过G2期检查点之后，驱动有丝分裂开始。 4、CDK激活激酶CAK CDK—activating kinase 磷酸化CDK分子Thr161，使CDK分子发生构象变化，更有效的与底物结合，发挥激酶活性。①CDK的激酶活性位点被T-loop封闭而没有活性。②周期蛋白的结合使构想发生变化，部分暴露出激酶活性位点，即部分激活。③CAK磷酸化T-loop上的Thr，使激酶活性位点充分活化。? 5、CDK抑制剂 CDKI CDK-inhibitors ①、p16,p21抑制CDK4 ②、p15抑制CDK4，CDK6 ③、p24抑制CDK1，CDK2 ④、p27抑制全部的CDK-cyclin活性。 6、调节性激酶和磷酸酶 ①、Wee1使CDK Thr14和Tyr15磷酸化，遮蔽CDK激酶活性位点。 ②、Cdc25去除Thr14和Tyr磷酸恢复CDK激酶活性。 7、SCF和APC ①、SCF和APC是两种泛素连接酶，可以使细胞周期调控系统的分子泛素化，导致泛素依赖的蛋白降解，以此来调节细胞周期进程。 ②、Anaphase-promoting complex,APC * * * *