真核細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤

關(guān)于真核細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤第1頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五2內(nèi)容介紹:第一節(jié)細(xì)胞周期概述第二節(jié)細(xì)胞周期的各元素及其相互作用第三節(jié)細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤第2頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五3

第一節(jié)細(xì)胞周期概述

一、細(xì)胞周期

細(xì)胞增殖周期，簡(jiǎn)稱細(xì)胞周期(cellcycle)，是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束開始,到下一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的整個(gè)過程。第3頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五4G1期：（DNA合成前期）從有絲分裂完成到DNA復(fù)制之前的一段時(shí)期；S期：（DNA合成期）為DNA復(fù)制的時(shí)期；G2期：（DNA合成后期）從DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始的一段時(shí)期；M期：（有絲分裂期）從細(xì)胞分裂開始到結(jié)束的一段時(shí)期。細(xì)胞分裂周期4個(gè)時(shí)相DNA合成前期DNA合成期DNA合成后期有絲分裂期

MphaseG01.PhasesofCellCycle第4頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五52.CharacteristicsofCell

CyclePhasesG1期：細(xì)胞周期的大部分時(shí)相處于G1期，動(dòng)物細(xì)胞一般為6-12小時(shí)。該期主要的生化活動(dòng)是合成RNA和蛋白質(zhì)。S期：此期一般持續(xù)6-8小時(shí)，其長短主要由基因組的復(fù)雜度決定。該期主要的生化活動(dòng)是復(fù)制DNA。第5頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五6G2期：該期主要的生化活動(dòng)是合成一些與有絲分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。

M期：該期很短，一般持續(xù)0.5-2小時(shí)。該期生化合成停止，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，一個(gè)母細(xì)胞分裂成2個(gè)子代細(xì)胞。第6頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五73.CheckingPointsofCellCycle真核細(xì)胞的分裂增殖必須經(jīng)過兩個(gè)關(guān)鍵的調(diào)控點(diǎn)：即DNA合成開始時(shí)的G1→S期的轉(zhuǎn)換和有絲分裂開始時(shí)的G2→M期的轉(zhuǎn)換。除此之外，細(xì)胞還有G0→G1期的轉(zhuǎn)換，以及S期的檢查點(diǎn)。

第7頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五8第8頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五94.細(xì)胞周期的特點(diǎn):單向性：只能沿G1、S、G2、M方向推進(jìn)。階段性：各期細(xì)胞形態(tài)和代謝特點(diǎn)有明顯差異，細(xì)胞可因某種原因在某時(shí)相停止下來，待生長條件適合后重新活躍到下一時(shí)相。檢查點(diǎn)：各時(shí)相交叉處存在檢查點(diǎn)，決定細(xì)胞下一步的增殖趨向。細(xì)胞微環(huán)境：細(xì)胞周期是否順利推進(jìn)與細(xì)胞外信號(hào)和條件等密切相關(guān)。第9頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五101.周期性細(xì)胞：連續(xù)分裂的細(xì)胞；始終處于增殖和死亡的動(dòng)態(tài)平衡中（穩(wěn)態(tài)更新），如表皮細(xì)胞、骨髓細(xì)胞。2.G0期細(xì)胞：休眠細(xì)胞；暫時(shí)脫離細(xì)胞周期，適當(dāng)刺激可重新進(jìn)入細(xì)胞周期（條件更新）。如肝、腎細(xì)胞。3.終端分化細(xì)胞：不分裂細(xì)胞；不可逆的脫離細(xì)胞周期，喪失增值能力，但具有一定生理功能。如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞。二、機(jī)體活細(xì)胞的分類第10頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五11第11頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五12細(xì)胞周期蛋白/素(cyclin，CLN)細(xì)胞周期素依賴激酶

(cyclin-dependentkinase，CDK)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑

（CDKinhibitoryprotein，CKI）第二節(jié)

細(xì)胞周期的元素及其相互作用

調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的3類蛋白質(zhì):第12頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五131.周期蛋白依賴性蛋白激酶（CDK)---CDK1-6,是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的主要蛋白質(zhì)，通過使其他蛋白質(zhì)磷酸化而驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期進(jìn)程,其活性受周期蛋白的正調(diào)控，受CKI的負(fù)調(diào)控。2.周期蛋白（cyclin)---A,B,C,D,E等，不同的周期蛋白與不同的CDK結(jié)合形成cyclin-CDK復(fù)合物，可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的不同階段。3.CDK抑制蛋白（CKI)---與CDK結(jié)合后可抑制CDK的活性，可分為兩大家族：①CIP/KIP(p21,p27,p57等):廣泛抑制多種CDK的活性。②INK4家族(P15,p16,p18,p19等):特異性抑制作用。

第13頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五14CDK4/cyclinD->CDK2/cyclinE->CDK2/cyclinA->CDK1/CyclinB

第14頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五15第15頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五16第16頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五172001年，LelandHartwell，Paulnurse和Timhunt因成功揭示細(xì)胞周期分子機(jī)制而共同獲得第100屆諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這標(biāo)志著細(xì)胞周期的研究已獲得全世界的認(rèn)同，為細(xì)胞周期與腫瘤的研究奠定了基礎(chǔ)。第17頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五18

Cyclin(CLN)又稱周期素，是一組結(jié)構(gòu)相似,并能結(jié)合和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(cyclin-dependentkinase,CDK)活性的蛋白質(zhì)。1.StructureandFunctionofCyclin第18頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五19周期素都是CDK的調(diào)節(jié)亞基，分別在細(xì)胞周期的不同時(shí)期積累，激活CDK，使其具有催化關(guān)鍵底物磷酸化的作用并調(diào)節(jié)底物活性。在高等真核細(xì)胞中，周期素至少分為A、B、C、D、E、F、G等幾大類。第19頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五20

不同的周期蛋白（cyclinA,B,C,D,E,F,G,H等）能與不同的CDK結(jié)合，可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的不同階段。

G1

SG2M

D-CDK4/6E-CDK2A-CDK2B-CDK1G1期運(yùn)行S期啟動(dòng)G2期啟動(dòng)和進(jìn)行M期啟動(dòng)和進(jìn)行第20頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五21G1SG2M

prophasemetaphaseanaphasetelophaseCyclinDCDK4/6CyclinBCDK1CyclinACDK2CyclinECDK2Cyclins/CDKsinthedifferentphasesofcellcycle第21頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五22TheExpressionalLevelsofCyclinsduringCellCycle第22頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五23Cyclins的時(shí)相性起伏DEABCyclin的功能調(diào)控主要依靠其蛋白質(zhì)水平的細(xì)胞周期特異性起伏。第23頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五24TheRelationshipofCyclinExpressionalLevelswithDNAReplication第24頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五25100aa組成cyclinboxCyclin

-COOHH2N-cyclinCDKCyclin/CDKCombine催化亞基

CDK所有Cyclin蛋白分子上都有一段與CDK結(jié)合并使之激活的保守區(qū)，稱為細(xì)胞周期素盒(Cyclinbox)。第25頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五26

此外，周期蛋白還含有降解盒（destructionbox）或PEST序列（脯-谷-絲-蘇），可通過定時(shí)降解或快速轉(zhuǎn)換來調(diào)節(jié)周期素的水平。第26頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五27周期素的家族成員第27頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五28Cyclins通過泛素-蛋白酶體途徑降解第28頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五292.StructureandFunctionofCDK

CDK是一組絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，需與相應(yīng)的cyclin結(jié)合才能顯示活性，故CDK稱為依賴cyclin的蛋白激酶。不同階段有相應(yīng)的cyclin/CDK。cyclinCDKCyclin/CDK第29頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五30人們對(duì)CDK的認(rèn)識(shí)，最初是通過研究培養(yǎng)細(xì)胞和酵母細(xì)胞而得到的。目前已經(jīng)確定的CDK有：裂殖酵母中CdC2；釀酒酵母中的CdC28、PHO85、KIN28以及人類細(xì)胞中CDK1～10。2.1TypesandCharactersofCDK第30頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五31脊椎動(dòng)物的CDKCDK結(jié)合的相應(yīng)cyclin作用的細(xì)胞周期CDK1CDK2

CDK3CDK4CDK5CDK6CDK7

CyclinA,BCyclinACyclinD1,D2,D3CyclinE

CyclinD1,D2,D3P35*,CyclinD1,D2,D3CyclinD1CyclinH,P36*G2/M轉(zhuǎn)換；

M早期S期；G2期G1期G1/S轉(zhuǎn)換G1期G0/G1轉(zhuǎn)換、G1期神經(jīng)纖維的磷酸化、G1期G0/G1轉(zhuǎn)換活化CDK*P35，P36的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞周期蛋白無相似性第31頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五32CDK的分子量一般為35～40kD，不同CDK的氨基酸組成有40%以上的同源性。CDK催化亞基的活性中心約由300個(gè)氨基酸殘基組成，當(dāng)處于單體或非磷酸化狀態(tài)時(shí)，CDK沒有催化活性。第32頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五33MolecularStructureofCDK2第33頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五34在激活因素中，目前認(rèn)為CDK與周期素的結(jié)合以及保守的蘇氨酸殘基(Thr161)的磷酸化是較為重要的兩種調(diào)節(jié)因素；而在抑制因素中，CDK的N-端氨基酸殘基的抑制性磷酸化(Thr14和Tyr15)以及抑制蛋白(CKI)的結(jié)合是主要的調(diào)節(jié)因素。2.2RegulationofCDKActivity第34頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五35第35頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五36①周期素的激活作用：周期素中的“周期素盒”結(jié)構(gòu)域直接和CDK結(jié)合，并與CDK的激活相關(guān)。周期素的結(jié)合與激活作用主要通過周期素在細(xì)胞周期中的濃度波動(dòng)來調(diào)控。2.2.1ActivationofCDK第36頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五37CyclinA-CDK2ComplexwithATPBound第37頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五38②磷酸化修飾的激活作用：CDK的激活還必須依賴于其保守的蘇氨酸殘基的磷酸化，如在人CDK1（p34cdc2）的Thr161和CDK2的Thr160的磷酸化，就與這兩個(gè)酶的激活相關(guān)。第38頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五39催化CDK1和CDK2磷酸化的酶是CAK，催化亞基為CDK7CAK

調(diào)節(jié)亞基為周期素H

組裝蛋白因子MAT1（MAT1—CDK-activatingkinaseassemblyfactor1）

第39頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五40ComplexofCDK7-CyclinH-MAT1

CyclinHCDK7MAT1第40頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五41CAKCDK的激活機(jī)制:CDKThr160/161磷酸化

CDK/Cyclin

cellcycle↑第41頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五42CDK的激活和失活還與Thr14/Tyr15的磷酸化和去磷酸化有關(guān)。Thr14/Tyr15的去磷酸化導(dǎo)致CDK的激活,使其去磷酸化的磷酸酶是CDC25。

第42頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五43CDK啟動(dòng)cellcycle:CDK激活Cyclin與CDK結(jié)合CAK對(duì)CDKThr160/161的磷酸化CellcycleCDC25

對(duì)CDKThr14/Tyr15去磷酸化第43頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五44①磷酸化修飾的抑制作用：在人的CDK1和CDK2中，Thr14和Tyr15殘基的磷酸化可抑制CDK的催化活性。其原因在于上述殘基的側(cè)鏈位于該酶活性中心ATP結(jié)合部位的頂端。2.2.2InhibitionofCDK第44頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五45催化Thr14和Tyr15磷酸化的是兩種不同的蛋白激酶，使Thr14磷酸化的為蛋白激酶Myt1

，使Tyr15磷酸化的是蛋白激酶Wee1/Mik1

。催化Thr14和Tyr15脫磷酸化的是蛋白磷酸酶CDC25。因此，蛋白激酶Wee1和Myt1及蛋白磷酸酶CDC25的相對(duì)活性，決定CDK1和CDK2的活性高低。第45頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五46RegulationofCDKActivityCAK第46頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五47②抑制蛋白的作用：抑制蛋白，即周期素依賴性蛋白激酶抑制子（CKI），大部分CKI都是抑癌基因的編碼產(chǎn)物。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，目前已經(jīng)確定的CKI主要有：P15和P16、

P19、P21、P27、P53和PRb，可分別抑制各型CDK的活性。第47頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五48P16INK4A和P15INK4B：是分別由抑癌基因INK4A/MTS1和INK4B/MTS2編碼合成的蛋白質(zhì)，能專一性的與CDK4和CDK6結(jié)合，并阻止其與周期素的結(jié)合反應(yīng)，從而抑制其蛋白激酶活性，使細(xì)胞停留于G1期。第48頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五49

P16CDK4cyclinD1

一

Pcdk介導(dǎo)的磷酸化

RbRbP

一

G1

S

DNA轉(zhuǎn)錄第49頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五50P21WAF1/CIP1：是由抑癌基因WAF1/CIP1編碼合成的蛋白質(zhì)，幾乎能與所有的周期素-CDK復(fù)合物結(jié)合，抑制其蛋白激酶活性，使細(xì)胞停留在G1期。第50頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五51P27KIP1：是由抑癌基因KIP1編碼合成的蛋白質(zhì)，也能與幾乎所有的周期素-CDK復(fù)合物結(jié)合，抑制其蛋白激酶活性，使細(xì)胞停留于G1期。第51頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五52p27-cyclin-cdkcomplex第52頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五53P53：由抑癌基因p53編碼合成的蛋白質(zhì)，是WAF1/CIP1基因（P21）的轉(zhuǎn)錄激活因子。因此，P53的表達(dá)可促進(jìn)P21WAF1/CIP1的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，從而抑制CDK的蛋白激酶活性。第53頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五54FunctionofP53：第54頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五55第55頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五56第56頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五57PRb：是由Rb抑癌基因編碼合成的蛋白質(zhì)，有低磷酸化型和高磷酸型兩種型式。低磷酸化型的PRb可與轉(zhuǎn)錄因子E2F形成復(fù)合體，抑制其轉(zhuǎn)錄激活作用，阻止細(xì)胞分裂；而高磷酸化型的PRb則不能與E2F形成復(fù)合體。催化PRb由低磷酸化型轉(zhuǎn)變?yōu)楦吡姿峄偷牡鞍准っ妇褪歉餍虲DK。第57頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五58Rb在細(xì)胞周期內(nèi)的磷酸化

第58頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五59CyclinD與CDK結(jié)合使Rb釋放結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子E2F第59頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五60第60頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五61Figure.RegulationofRbandE2FactivitiesinlateG1.InteractionofE2FswithnonphosphorylatedRbproteininitiallyinhibitsE2Factivity.Whensignalingfrommitogensissustained,theresultinginitiatethephosphorylationofRb,convertingsomeE2Ftotheactiveform,whichactivatetargetgeneswhoseproductsareessentialforSphase.第61頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五62Rbfunctionislinkedtoothertumorsuppressors第62頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五63小結(jié)Rb的生理作用:Rb基因是視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤的致病基因，位于13q14。

Rb蛋白——p105

兩種形式：磷酸化Rb和非磷酸化Rb（活性形式）Rb蛋白的作用：1.

非磷酸化Rb與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制其活性，使細(xì)胞停留在G1期。E2F

是很強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄因子，可促進(jìn)許多參與S期的酶和蛋白質(zhì)如DNA聚合酶、胸苷激酶、二氫葉酸還原酶等的表達(dá)，增強(qiáng)DNA的復(fù)制，促進(jìn)細(xì)胞通過G1/S控制點(diǎn)。2．Rb磷酸化磷酸化的Rb釋放E2F促進(jìn)DNA的合成細(xì)胞分裂增殖。第63頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五643.病毒癌蛋白（SV40大T抗原，腺病毒EIA和人乳頭瘤病毒E7等）和Rb結(jié)合，釋放E2F，從而促進(jìn)細(xì)胞的分裂增殖和轉(zhuǎn)化。4.Rb基因的突變失活（點(diǎn)突變，缺失或GC島的高甲基化等）使之失去結(jié)合E2F和抑制細(xì)胞增殖的能力。5.生長因子如EGF、PDGF和癌基因c-myc等都可促進(jìn)cyclinD1的表達(dá)和D1-CDK4/6的形成，從而促進(jìn)細(xì)胞的分裂增殖。6．CDK抑制蛋白P16是抑癌基因

P16可競(jìng)爭(zhēng)性地與CDK4/6結(jié)合，抑制CDK4/6的活性，從而抑制細(xì)胞從G1→S過渡，使細(xì)胞停留在G1期。第64頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五653.

細(xì)胞周期調(diào)控中各元素間的相互作用

細(xì)胞周期的調(diào)控可分為外源和內(nèi)源性調(diào)控.

外源性調(diào)控主要是細(xì)胞因子以及其它外界刺激引起；

內(nèi)源性調(diào)控主要是通過Cyclin－CDK－CKI的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控來實(shí)現(xiàn)。

第65頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五66生長信號(hào)（GF）：通過早期應(yīng)答基因傳遞到細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制時(shí),首先是cyclinD的表達(dá)增加,與CDK4/6形成復(fù)合物，使細(xì)胞周期運(yùn)行。抑制信號(hào)（TGF-β）：促進(jìn)CKI表達(dá)增加,抑制CyclinD-CDK4/6復(fù)合物的功能，使細(xì)胞阻滯在G1期。第66頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五67第67頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五68PRbE2FD-CDK4/6E2F磷酸化的RbEGF,PDGF,c-myc等Cyclin--D病毒癌蛋白與Rb結(jié)合參與S期DNA合成的蛋白質(zhì)基因的表達(dá)細(xì)胞的過度增殖和癌變Rb基因的突變P16突變的Rb蛋白第68頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五第69頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五70

各種細(xì)胞周期蛋白隨特定細(xì)胞時(shí)相而出現(xiàn)。

G1早期，cyclinD表達(dá)并與CDK4或CDK6結(jié)合，成為始動(dòng)細(xì)胞周期的啟動(dòng)子；

G1晚期、進(jìn)入S早期后cyclinE表達(dá)，并與CDK2結(jié)合，推動(dòng)細(xì)胞進(jìn)入S期；

進(jìn)入S期后，cyclinA表達(dá)，cyclinA和CDK2相結(jié)合可以調(diào)節(jié)S期進(jìn)入G2期；

S晚期、G2早期，cyclIinA、cyclinB表達(dá)，并與cdc2結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入M期。第70頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五P53P16

介導(dǎo)抑制CDK4

p21CDK4

cyclinD1

抑制CDK4

活化CDK4Pcdk介導(dǎo)的磷酸化

RbRbPE2F

無活性復(fù)合物

E2F啟動(dòng)

DNA轉(zhuǎn)錄

G1

S

DNA轉(zhuǎn)錄第71頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五72

CDK活性狀態(tài)是以磷酸化形式存在的。

CAK可誘導(dǎo)CDK磷酸化（Thr161），而p27通過與CDK亞單位的結(jié)合，使CAK不能與CDK直接發(fā)生作用。非活化的CDK不能使Rb蛋白磷酸化，使細(xì)胞停留在G1期，對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)行負(fù)調(diào)控。

P27還可阻止Rb蛋白磷酸化，其過度表達(dá)能抑制細(xì)胞進(jìn)入G1期。

第72頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五73小結(jié):細(xì)胞周期由一系列瀑布式的CDKs激活所驅(qū)動(dòng)CDKs的激活受控于四大機(jī)制

(cyclin,CAK,Weel/CDC25,CKIs)CDKs激活執(zhí)行細(xì)胞周期的兩大生物學(xué)功能:復(fù)制和分裂第73頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五74第三節(jié)

細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤

科學(xué)家在研究中逐漸發(fā)現(xiàn)，幾乎所有癌基因、抑癌基因的生物學(xué)效應(yīng)，最終都會(huì)聚到細(xì)胞周期機(jī)制上。許多癌基因、腫瘤抑制基因直接參與細(xì)胞周期的調(diào)控，或者本身就是細(xì)胞周期調(diào)控復(fù)合體的主要成分。這些基因變異的結(jié)果，導(dǎo)致了細(xì)胞周期的失控，直接誘發(fā)腫瘤。第74頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五75驅(qū)動(dòng)機(jī)制檢查機(jī)制CKI-checkpointCDK4,6/cyclinDCDK2/cyclinECDK2/cyclinACDK1/cyclinBCyclin-CDK+細(xì)胞惡性增殖驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)檢查機(jī)制失靈腫瘤細(xì)胞惡性增殖的機(jī)制第75頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五76腫瘤細(xì)胞惡性增殖的機(jī)制Cyclin的過表達(dá)CDK的增多CKI表達(dá)不足和突變檢查點(diǎn)功能障礙細(xì)胞增殖過度與腫瘤G1/S檢查點(diǎn)功能障礙（P53突變）G2/M檢查點(diǎn)功能障礙惡性增殖第76頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五77一、腫瘤細(xì)胞周期失控的分子基礎(chǔ)

1．細(xì)胞周期蛋白異常

G1cyclin基因突變、重排，使這些cyclin異常表達(dá)，從而使細(xì)胞通過G1期，進(jìn)入S期，細(xì)胞即自發(fā)增殖，出現(xiàn)轉(zhuǎn)化特征。許多人類腫瘤中，均發(fā)現(xiàn)有cyclinD1基因的擴(kuò)增。第77頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五78CyclinD1（原癌基因Bcl-1）過表達(dá)原因:▲基因擴(kuò)增（CyclinD1過表達(dá)的主要機(jī)制）乳腺癌、胃癌、食道癌存在CyclinD1基因擴(kuò)增過度?！旧w倒位（Chromosomeinversion）CyclinD1基因倒位于甲狀旁腺啟動(dòng)子控制下

CyclinD1蛋白合成↑甲狀旁腺腺癌▲染色體易位（Chromosometranslocation)Bcl-1t(11:14)(q13:q32)易位CyclinD1受Ig重鏈基因增強(qiáng)子影響CyclinD1表達(dá)↑第78頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五79【CyclinD過表達(dá)致腫瘤機(jī)制】CyclinD過表達(dá)+生長因子

CDKs瀑布效應(yīng)↑細(xì)胞增殖過度易發(fā)生細(xì)胞癌變▲基因突變CyclinD1T286突變CyclinD1泛素化受阻CyclinD1↑第79頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五80

B型肝炎病毒（hepatitisBvirus,HVB）感染人體后成為導(dǎo)致肝癌的因素之一，有研究發(fā)現(xiàn)，HVB基因組整合入cyclinA基因的一個(gè)內(nèi)含子中，產(chǎn)生異常、過量表達(dá)的轉(zhuǎn)錄物。和正常的cyclinA相比，它缺少N端的“destructionbox”，逃脫了對(duì)它的降解，大量異常的cyclinA刺激細(xì)胞增殖。第80頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五812．CDK和CKI基因的突變

研究中發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞CDK的水平一般較高，而CKI基因常見純合性缺失突變，細(xì)胞內(nèi)缺少CKI，或CKI抑制CDK功能的喪失。

■

CDK表達(dá)異常主要見于CDK4、CDK6過表達(dá)。CDK4↑+cyclinD結(jié)合↑CDK4/cyclinD↑pRbpRb磷酸化↑細(xì)胞增殖過度

E2F↑G1/S過渡加速第81頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五82細(xì)胞增殖異常CKI的缺失與突變腫瘤細(xì)胞中常見CKI（腫瘤抑制基因）表達(dá)不足或突變。

▲【p16InK4基因失活原因】

突變或缺失、染色體易位、p16InK4高度甲基化。

【Mechanism】p16InK4基因表達(dá)↓CDK4與cyclinD結(jié)合↓細(xì)胞周期處在“易于”被啟動(dòng)狀態(tài)

易發(fā)生細(xì)胞癌變

可能第82頁，共91頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)35分，星期五83

【Mechanism】

p53基因突變