1、第14章 細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞,第一節(jié) 細(xì)胞增殖調(diào)控,一.MPF的發(fā)現(xiàn)及其作用 卵細(xì)胞成熟促進(jìn)因子（maturationpromoting factor） 細(xì)胞有絲分裂促進(jìn)因子（mitosispromoting factor） M 期促進(jìn)因子（M-phasepromoting factor）。,與M 期細(xì)胞融合的間期細(xì)胞發(fā)生了形態(tài)各 異的染色體凝縮，并稱之為早熟染色體凝縮（premature chromosome condensation，PCC）。此種染色體則稱為早熟凝縮染色體。,圖142 非洲爪蟾卵細(xì)胞成熟過(guò)程、受精和第一次卵裂示意圖,在成熟的卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，必然有一種物質(zhì)，可以誘導(dǎo)卵母

2、細(xì)胞成熟。他們將這種物質(zhì)稱作成熟促進(jìn)因子，即MPF。,二、p34cdc2 激酶的發(fā)現(xiàn)及其與MPF 的關(guān)系,證明MPF中的p32 可以被p34cdc2 特異抗體所識(shí)別， 并且p34cdc2多肽片段可以增強(qiáng)MPF 活性，表明二者為同源物。 其同源性又被后來(lái)的序列分析進(jìn)一步證明。,三、周期蛋白,均含有一段相當(dāng)保守的氨基酸序列，稱為周期蛋白框（cyclin box），約含100 個(gè)氨基酸殘基，其功能是介導(dǎo)周期蛋白與CDK 結(jié)合。 近N 端含有一段由9 個(gè)氨基酸殘基組成的特殊序列RXXLGXIXN ），稱為破壞框（destruction box），主要參與泛素依賴性的cyclin A 和B 的降解。,哺

3、乳動(dòng)物和酵母細(xì)胞周期蛋白在細(xì)胞周期中的積累及其與CDK 活性的關(guān)系,四、CDK 和CDK 抑制因子,五、細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)控,（一）G2/M 期轉(zhuǎn)化與CDK1 的關(guān)鍵性調(diào)控作用 CDK1激酶， 在細(xì)胞周期中的含量相對(duì)穩(wěn)定，而cyclin B 的含量則呈現(xiàn)周期性變化； p34cdc2 蛋白只有與cyclin B 結(jié)合后才有可能表現(xiàn)出激酶活性。因而，CDK1 活性首先依賴于cyclin B 含量的積累。 cyclin B 一般在G1 期的晚期開始合成，通過(guò)S 期，其含量不斷增加，到達(dá)G2 期，其含量達(dá)到最大值。,（二）M 期周期蛋白與細(xì)胞分裂中期向后期轉(zhuǎn)換,細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)到分裂中期后， M 期cycli

4、n A 和B將迅速降解， CDK1 活性喪失，上述被CDK1 磷酸化的靶蛋白去磷酸化， 細(xì)胞周期便從M 期中期向 后期轉(zhuǎn)化。,（三）G1/S 期轉(zhuǎn)化與G1 期周期蛋白依賴性CDK,細(xì)胞由G1 期向S 期轉(zhuǎn)化主要受G1 期周期蛋白依賴性CDK 所控制。 在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，G1 期周期蛋白主要包括 cyclin D、E，或許還有 cyclin A。與G1 期周期 蛋白結(jié)合的CDK 主要 包括CDK2、CDK4 和CDK6 等。,SCF 泛素化依賴蛋白質(zhì)降解途徑,在整個(gè)細(xì)胞周期中DNA 復(fù)制一次，而且只能一次。 執(zhí)照因子假說(shuō)對(duì)細(xì)胞核染色質(zhì)DNA 復(fù)制發(fā)行“執(zhí)照”（licensing）。 在M 期，細(xì)

5、胞核膜破 裂，胞質(zhì)中的執(zhí)照因子與染色質(zhì)接觸并與之結(jié)合，使后者獲得DNA 復(fù)制所必需的“執(zhí)照”。細(xì)胞通過(guò)G1 期 后進(jìn)入S 期，DNA 開始復(fù)制。 隨DNA 復(fù)制過(guò)程的進(jìn)行，“執(zhí)照”信號(hào)不斷減弱直到消失。 到達(dá)G2 期，細(xì)胞核不再含有“執(zhí)照”信號(hào)，DNA 復(fù)制結(jié)束并不再起始。只有等到下一個(gè)M 期，染色質(zhì)再次與胞質(zhì)中的執(zhí)照因子接觸，重新獲得“執(zhí)照”，細(xì)胞核才能開始新一輪的DNA 復(fù)制。 DNA 復(fù)制執(zhí)照因子的主要成分Mcm 蛋白（minichromosome mantenance protein）是其主要成分。,（四）S/G2/M 期轉(zhuǎn)換與DNA 復(fù)制檢驗(yàn)點(diǎn),DNA 復(fù)制還未完成或者DNA 復(fù)制出

6、現(xiàn)問(wèn)題， 細(xì)胞周期便不能向下一個(gè)階段轉(zhuǎn)換。DNA 復(fù)制檢驗(yàn)點(diǎn)主要包括兩種：S 期內(nèi)部檢驗(yàn)點(diǎn)（intra-S phase checkpoint）以及DNA 復(fù)制檢驗(yàn)點(diǎn)（replication checkpoint）,六、其他因素在細(xì)胞周期調(diào)控中的作用,內(nèi)在因素：癌基因和抑癌基因； 外在因素：離子輻射、化學(xué)物質(zhì)作用、病 毒感染、溫度變化、pH 變化等。,第二節(jié) 癌細(xì)胞,一、癌細(xì)胞的基本特征 （一）細(xì)胞生長(zhǎng)與分裂失去控制 （二）具有浸潤(rùn)性和擴(kuò)散性,癌細(xì)胞的擴(kuò)散,（三）細(xì)胞間相互作用改變 （四）表達(dá)譜改變或蛋白質(zhì)活性改變 （五）體外培養(yǎng)的惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特征,二、癌基因與抑癌基因,癌基因（oncogen

7、e）是控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的一類正常基因，其突變能引起正常細(xì)胞發(fā)生癌變。 抑癌基因編碼的蛋白質(zhì)，其功能是正常細(xì)胞增殖過(guò)程中的負(fù)調(diào)控因子，在細(xì)胞周期的檢驗(yàn)點(diǎn)上起阻止周期進(jìn)程的作用，或者是促進(jìn)細(xì)胞凋亡，或者既抑制細(xì)胞周期調(diào)節(jié)，又促進(jìn)細(xì)胞凋亡。,控制細(xì)胞增長(zhǎng)和增殖，并與腫瘤發(fā)生相關(guān)的7類蛋白,p53 是一種轉(zhuǎn)錄因子，DNA 的損傷會(huì)導(dǎo)致p53 的水平上升，激活DNA 的修復(fù)系統(tǒng)， 同時(shí)啟動(dòng)很多下游基因的轉(zhuǎn)錄， 其中包括p21CIP。 p21 能夠與各種cyclin-CDK 復(fù)合物結(jié)合，抑制它們的活性，使細(xì)胞周期阻滯，等待DNA 完成修復(fù)。在DNA 嚴(yán)重?fù)p傷的情況下，p53 將誘導(dǎo)凋亡因子的表達(dá)，使細(xì)胞進(jìn)入程序化死亡。,細(xì)胞信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及腫瘤發(fā)生相關(guān)的主要調(diào)控因子,三、腫瘤的發(fā)生是基因突變逐漸積累的結(jié)果,癌癥的發(fā)生一般并不是單一基因的突變，而至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生56 個(gè)基因突變,如兩個(gè)拷貝都丟失或失活，才能引起細(xì)胞增殖的失控，而原癌基因的兩個(gè)拷貝中只需要一個(gè)基因發(fā)