北京大学：《生物化学》课程教学资源（课件讲稿）第十九章 细胞生长调控与肿瘤发生的分子基础 The Regulation of Cel Growth and The Molecular Basis for Tumorigenesis

The Regulation of Cel Growth and The Molecular Basis for Tumorigenesis 细胞增值调控与肿瘤的分子基础 刘新文 北京大学医学部生化与分子生物学系

细胞增值调控与肿瘤的分子基础 刘新文 北京大学医学部生化与分子生物学系

第一节细胞周期概述 “细胞周期”（cell cycle)又称“细胞分裂 周期”，是指一个细胞经生长、分裂形成两 个细胞所经历的全过程，即细胞从一次分裂 结束到下一次分裂结束所经历的全过程。 细胞分裂 (有丝分裂) 循环开始细胞增大并制 造新的蛋白质 准备分裂 休眠Cg 约束点： 细胞决定 复制DNA 是否完成循环 刘新文、细胞增值调控

刘新文，细胞增值调控 第一节 细胞周期概述 “细胞周期”（cell cycle）又称“细胞分裂 周期”，是指一个细胞经生长、分裂形成两 个细胞所经历的全过程，即细胞从一次分裂 结束到下一次分裂结束所经历的全过程。 “细胞周期”（cell cycle）又称“细胞分裂 周期”，是指一个细胞经生长、分裂形成两 个细胞所经历的全过程，即细胞从一次分裂 结束到下一次分裂结束所经历的全过程

Interphase (Long) >G1:Cell growth >S:DNA replication 1.G,期(gap1 phase) >G2:Cell growth G2-M Boundary Checkpoir 2.S (synthesis phase) Decision Point M Phase -1m G2 Phese 3. G,期(gap2 phase) -4-6r Gap 2 Gap1 G1 Phase -8-10hr eckpoin GO=Nonproliferative 4. M期(mitosis phase) Arrest Phase Indefinite duraton S Phase 6 hr G1-S Boundary 5.G期 Decision Point M-phase=mitosis(Short) >Chromosome segregation >Cytokinesis 刘新文，细胞增慎调控

刘新文，细胞增值调控 1. G1 期（gap 1 phase） 2. S期（synthesis phase） 3. G2 期（gap 2 phase） 4. M期（mitosis phase） 5. G0 期 Checkpoint Checkpoint Interphase (Long) G1: Cell growth S: DNA replication G2: Cell growth M-phase= mitosis (Short) Chromosome segregation Cytokinesis

62001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而 获诺贝尔生理医学奖。 photo:Ratt Pettersson hhoR道P cttersson Leland H.Hartwell R.Timothy (Tim)Hunt Sir Paul M.Nurse 刘新文，细胞增值调控

刘新文，细胞增值调控 Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而 获诺贝尔生理医学奖

第二节细胞周期调控的关键分子 细胞周期调控的核心蛋白： T.同期蛋性蛋E獄（©yC dependent kinases,Cdks):细胞周期调节的 中心环益 2.细胞周期蛋白(Cyclin)：Cdk的正调节因子 3.Cdk抑制蛋白(Cyclin-dependent kinase inhibitors,CKls):Cdk的负调节因子 刘新文，细胞增慎调控

刘新文，细胞增值调控 第二节 细胞周期调控的关键分子 细胞周期调控的核心蛋白： 2.细胞周期蛋白(Cyclin) ：Cdk的正调节因子 1.周期蛋白依赖性蛋白激酶(Cyclin- 中心环节 1.周期蛋白依赖性蛋白激酶(Cyclin￾dependent kinases,Cdks)：细胞周期调节的 3. Cdk抑制蛋白(Cyclin-dependent kinase inhibitors, CKIs)：Cdk的负调节因子

细胞周期蛋白 (Cyclins) 细胞周期蛋白(Cyclins)是一类伴随细胞周期 的不同阶段表达、累积和降解的蛋白质因子。 1、结构特点 >细胞周期蛋白盒(Cyclin box):与Cdk结合，激活 Cdk的蛋白激酶活性 >毁灭盒(Destruction box)):在Cyclin的自身降解中 发挥重要作用 2、调控机理 >Cyclin与Cdk形成二聚复合体：催化亚基为Cdk, 调节亚基为Cyclin。 刘新文细胞增值调控

刘新文，细胞增值调控 一、细胞周期蛋白（Cyclins） 细胞周期蛋白（Cyclins）是一类伴随细胞周期 的不同阶段表达、累积和降解的蛋白质因子。 细胞周期蛋白盒(Cyclin box): 与Cdk结合，激活 Cdk的蛋白激酶活性 毁灭盒(Destruction box): 在Cyclin的自身降解中 发挥重要作用 1、结构特点 2、调控机理 Cyclin与Cdk形成二聚复合体：催化亚基为Cdk， 调节亚基为Cyclin

2 CDK2 Cyclin A

Destruction Box in Cyclins (a)Mitotic cyclin destruction box H2N- COOH Cyclin A Arg-Thr-Val-Leu-Gly-Val-lle-Gly-Asp Cyclin B1 Arg-Thr-Ala-Leu-Gly-Asp-lle-Gly-Asn Cyclin B2 Arg-Ala-Ala-Leu-Gly-Glu-lle-Gly-Asn (b)Polyubiquitination of mitotic cyclin APC(E3) Proteasome Degraded cyclin peptides 7鱼@T1B50销 n E2-O n E2 n E1 n E1-Ubiquitin

Destruction Box in Cyclins

3、分类：A-H 不同类型的CDK/cyclin复合体 脊椎动物 芽殖酵母 激酶复合体 Cyclin CDK Cyclin CDK G1-CDK Cyclin D* CDK4、6 CIn 3 CDK1(CDC28) G/S-CDK Cyclin E CDK2 cln1、2 CDK1(CDC28) S-CDK Cyclin A CDK2 lb5、6 CDK1(CDC28) M-CDK Cyclin B CDK1(CDC2) Cb1-4 CDK1(CDC28) Cyclin D包括D1-3,各亚型cyclin D在不同 细胞中的表达量不同，但具有相同的功效。 刘新文，细胞增慎调控

刘新文，细胞增值调控 不同类型的CDK/cyclin复合体  Cyclin D包括D1-3，各亚型cyclin D在不同 细胞中的表达量不同，但具有相同的功效。 脊椎动物 芽殖酵母 激酶复合体 Cyclin CDK Cyclin CDK G1-CDK Cyclin D* CDK4 、6 Cln 3 CDK1(CDC28) G1/S-CDK Cyclin E CDK2 Cln 1、2 CDK1(CDC28) S-CDK Cyclin A CDK2 Clb 5、6 CDK1(CDC28) M-CDK Cyclin B CDK1(CDC2) Clb 1-4 CDK1(CDC28) 3、分类：A-H

细胞周期中不同类型cyclin的表达变化 Cyc D Cyc E Cyc A Cyc B Growth factor Go G1 S G2 M G1 刘新文，细胞增值调控

刘新文，细胞增值调控 细胞周期中不同类型cyclin的表达变化