细胞周期蛋白质的简介

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细胞周期蛋白是怎么发现的~

细胞周期蛋白是与真核细胞的细胞周期呈模同步周期性浓度升降的蛋白质,最先是从海胆胚胎中分离鉴定的,为相对分子质量50000蛋白质的一大家族,包括:周期蛋白质A、B、D、E、G及H。它们关键的蛋白质激酶(细胞周期蛋白依赖性激酶,cyclin-dependent kinases,CDKs)结合,并调节它们的酶活性,从而帮助推动和协调细胞周期的进行。

蒂莫西·亨特一位出色的英国科学家,他生于1943年,在英国皇家癌症研究基金会工作,他在医学和生物学研究领域做出了很大贡献,其中最主要的是发现了细胞周期蛋白(cyclins)调节CKD功能的蛋白质。他发现细胞周期蛋白在每次细胞分裂中都周期性地降解,该机制被证明对控制细胞周期全程重要。他因此获得了此项2001年的诺贝尔生理学或医学奖。

1983年蒂莫西·亨特(TimothyHunt)以海胆卵为实验材料,发现在其卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期而变化,在每一轮间期开始合成,G2/M时达到高峰,M结束后突然消失,下轮间期又重新合成,他将其命名为周期蛋白。后来人们在青蛙、爪蟾、海胆、果蝇和酵母中均发现类似的情况,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M.J.洛卡(M.J.Lohka)纯化了爪蟾的细胞周期蛋白,经鉴定由32KD和45KD两种蛋白组成,二者结合可使多种蛋白质磷酸化。后来纳斯(1990)进一步的实验证明:32KD的蛋白质是CDC2的同源物,而45KD的蛋白质是cyclinB的同源物,从而将细胞周期三个领域的研究联系在一起。周期蛋白是细胞生长分裂过程中必需的蛋白,其含量随生长分裂的循环周期,在不同阶段有所不同,并影响CDK的作用。

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在细胞周期的后期逐渐合成、至周期的中间阶段突然消失的周期性存在蛋白,成为细胞周期蛋白。细胞周期蛋白可分为3类:S期周期蛋白,M期周期蛋白,G1

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期周期蛋白。S期周期蛋白为cyclin A,在S期开始表达,到中期时开始消失;M期周期蛋白为cyclin B,在S期开始表达,在G2/M期到达峰值,中期到后期转换时消失。G1期周期蛋白在脊椎动物中位cyclin C、D、E,在酵母中为Cln1、Cln2、Cln3,他们在G1期开始表达,进入S期后消失。
能与细胞周期蛋白结合并将周期蛋白作为其调节亚单位、进而表现出蛋白激酶活性的蛋白统称为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶,简称为CDK激酶。
细胞由G1期向S期转化主要受G1期CDK激酶控制。哺乳动物细胞中,与G1期细胞周期蛋白结合的CDK激酶主要包括CDK2、CDK4和CDK6。cyclin D主要与CDK4和CDK6结合并调节后者活性;cyclin A常被划分为M期周期蛋白,但它也可与CDK2结合使后者表现激酶活性,说明cyclin A可能参与调控G1/S期转化过程。cyclin E在G1/S期与CDK2结合,呈现CDK2的激酶活性促进细胞进入S期。

与细胞周期有关的蛋白

G2/M期主要受CDK1激酶调控,CDK1激酶即MPF,或P34cdc2蛋白和细胞周期蛋白cyclin B组成。CDK1蛋白本身不具有蛋白激酶的活性。当cyclin A/B含量积累到一定值时,两者相互结合成复合体,结合cyclin的CDK1被Wee1将Thr14和Tyr15磷酸化,并被CDK激活激酶将Thr161磷酸化。在M期,Wee1的活性下降,cdc25使CDK1的Thr14和Tyr15去磷酸化,其激酶活性才能表现出来。在G2/M期,cyclin A、cyclin B与CDK1结合,CDK1使底物蛋白磷酸化,如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体。
在M期,当MPF活性达到最高时,激活后期促进因子APC,将泛素连接在cycli A和cyclin B上,通过多泛素化作用,使它们被蛋白酶体降解,完成一个细胞周期。
主要细胞周期蛋白在人类正常胃肠道黏膜组织中的表达规律
瓦沙比 龚建平
【摘要】:目的研究人类主要细胞周期蛋白(Cyclin D1、E、A、B1)在正常胃肠道黏膜组织中的表达规律。方法收集手术切除正常胃肠道黏膜组织标本共33例,应用间接免疫荧光双标法在激光扫描共聚焦显微镜下检测Cyclins蛋白的表达及其差异;24例正常大小肠黏膜组织应用免疫组织化学研究人类主要细胞周期蛋白(Cyclin D1、E、A、B1)在正常胃肠黏膜组织中的表达规律。结果①在正常胃肠道黏膜组织中的Cyclins表达以Cyclin A、B1为主,Cyclin D1,Cyclin E低表达或无表达,除了Cyclin D1和Cyclin E组间无统计学意义外,其余各组方差分析均有统计学意义,P0.01;免疫组织化学染色结果和免疫荧光染色结果相符合;②胃和肠黏膜间4种Cyclins的表达,Cyclin B1有显著性差异(P0.01),其它Cyclins(A、D1、E)的表达率无显著性差异(P0.05)。结论在人类正常胃肠道黏膜组织中的Cyclins表达以Cyclin A、B1为主,胃肠道黏膜组织中Cyclin B1表达有差异,大肠黏膜中Cyclin B1的表达显著高于胃组织中Cyclin B1的表达。

生活在自然界的各种生物,生命都将随着时间的流逝而日趋衰老,最后死亡。作为生物体基本单位的细胞也是如此。单个细胞都有一定的生命期限,活细胞到了一定阶段不是繁殖,就是死亡。细胞的繁殖是通过有丝分裂进行的,母细胞平均分裂成两个和自身相同的子细胞;子细胞逐渐成熟,又重复母细胞的生命过程,由此生命得以世代繁衍,生生不息。细胞的这种生长与分裂的周期就叫做细胞周期。换个方式说,细胞周期就是指一个活细胞以上一次分裂结束为起点到下一次分裂结束为终点所经历的过程。




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