Chapter 12Cell proliferation ,regulation and cancer cellReaodablefor radacirpocdof Cychd E,A dibydrofolareD16rRducax,PCNAThe Cell CycleENeganve regularcrDPCell ComrrmittedCyelinDcdk4CyclinAStartcdk2Pucaporylarea RbRbSQE2FDPReleaaae2F-DPcodplexG2MDNA04DAMAGERbCyclinBSenses DNA Damage?phosphorylation byPKCp.53cdc2or caseinkinase II--activsticmp21inhubits PCNA+Cyclinkimases activitiesp21p53G, ArrestTransabes p21, GADD45, MDM2BaXJGF-BP3MDM2GADD43Negative regulatorAPOPTOSISIrvokved in ewcissionof p53repair of DNA
Chapter 12 Cell proliferation , regulation and cancer cell
细胞增殖是通过严格调控的细胞周期来实现的，在细胞周期的不同阶段有一系列检查点对该过程进行严密监控。不然，不受约束而生成的细胞将被机体免疫系统所清除，或者癌变，转化为癌细胞。癌细胞不仅表现出增殖失控，同时还具有浸润和转移的特征，最终导致个体的死亡
细胞增殖是通过严格调控的细胞周 期来实现的，在细胞周期的不同阶段有 一系列检查点对该过程进行严密监控。 不然，不受约束而生成的细胞将被机 体免疫系统所清除，或者癌变，转化为 癌细胞。癌细胞不仅表现出增殖失控， 同时还具有浸润和转移的特征，最终导 致个体的死亡
第一节细胞增殖调控细胞周期调控系统的主要作用1细胞周期检验点（checkpoint)三、、MPF四、Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转五、细胞周期运转的阻遏（细胞周期运转的负调控)
第一节 细胞增殖调控 一、 细胞周期调控系统的主要作用 二、细胞周期检验点(checkpoint) 三、MPF 四、 Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运 转 五、细胞周期运转的阻遏(细胞周期运转的负调 控)
细胞周期调控系统的主要作用一·在适当时候激活细胞周期各个时相的相关酶和蛋白，确保细胞周期向下一个阶段进行，然后以某种方式失活（正调控)。当细胞周期中出现异常时，细胞会启动一系列的负调控机制，使细胞停滞在某个特定的时期，这种调节机制可确保每一时相事件的全部完成。外界环境因子（如多细胞生物对增殖信号的反应）通过酪氨酸蛋白激酶受体偶联的信号通路完成信号向细胞内的传递
一、 细胞周期调控系统的主要作用 • 在适当时候激活细胞周期各个时相的相关酶和蛋白,确保 细胞周期向下一个阶段进行，然后以某种方式失活(正调 控)。 • 当细胞周期中出现异常时，细胞会启动一系列的负调控机 制，使细胞停滞在某个特定的时期，这种调节机制可确保 每一时相事件的全部完成。 • 外界环境因子(如多细胞生物对增殖信号的反应) 通过酪 氨酸蛋白激酶受体偶联的信号通路完成信号向细胞内的传 递
细胞周期检验点（checkpoint）二（一）概念检验点、（checkpoint）：在细胞周期中，决定细胞周期能否继续向前运转的某一特定时期，称为检验点。细胞周期检验点：是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件的有序、全部完成并与外界环境因素相联系
二、细胞周期检验点(checkpoint) （一）概念 • 检验点（checkpoint）：在细胞周期中，决定细胞周 期能否继续向前运转的某一特定时期，称为检验点。 • 细胞周期检验点：是细胞周期调控的一种机制, 主要是 确保周期每一时相事件的有序、全部完成并与外界环境因 素相联系
（二）细胞周期检验点及其作用G/S检验点：启动DNA的复制S期检验点：#检验DNA复制是否完毕G2/M检验点：检验细胞环境因素是否合适，能DNA是否完全复制。5否开始分裂中-后期检验点：检验染色体是否都与纺锤体相连RestingSpindleAssemblyCheckpointstateCheckfor:.Chromosomeattachmentto spindleG2CheckpointCheckfor:·Cell sizeM·DNAreplicationG1CheckpointG2G1Checkfor:.Cell sizeNutrients·GrowthfactorsG1期检验点：酵母一-Start;S.DNA damage(DNAsynthesis)动物细胞-RestrictionPointRestingstate (GO)本质：周期性活化的蛋白激酶
（二）细胞周期检验点及其作用 • G1 /S检验点：启动DNA的复制 • S期检验点：检验DNA复制是否完毕 • G2/M检验点：检验细胞环境因素是否合适，DNA是否完全复制，能 否开始分裂 • 中-后期检验点：检验染色体是否都与纺锤体相连 G1期检验点：酵母——Start； 动物细胞——Restriction Point 本质：周期性活化的蛋白激酶
三、 MPF(Maturation-promoting factor)，卵细胞成熟促进因子（maturationpromotingfactor，MPF）又称细胞有丝分裂促进因子（Mitosis-promotingfactor)，早期称为M期促进因子（M-phasepromotingfactor,MPF)，是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子作用：促使细胞从G2期进入M期
三、 MPF( Maturation-promoting factor) • 卵细胞成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF）, 又称细胞有丝分裂促进因子(Mitosis-promoting factor), 早期称为M期促进因子(M-phase promoting factor, MPF)， 是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子 作用：促使细胞从G2期进入M期
（一)MPF的发现及其生化实质1.细胞融合与Pcc（Prematurechromosomalcondense）1970，Johnson和Rao，在Nature发表文章，将HeLa细胞同步化在M期，然后将M期的HeLa细胞在灭活的仙台病毒介导下和袋鼠的肾细胞间期不同时期（G1.S.G2）的细胞分别融合，在光学显微镜下观察其形态变化：发现G1期的染色体提前凝聚了PCC：即早熟染色体凝缩，主要是指与M期细胞融合的间期细胞（G1、S和G，）发生的形态各异的染色体凝缩。不同时相的间期细胞与M期细胞融合，产生的PCC形态各异：G,期PCC为细单线状（因DNA未复制D）S期PCC为粉末状（因DNA由多个部位开始复制DG,期PCC为双线染色体状（说明DNA复制已完成）这样的形态变化可能与DNA复制状态有关。结论：既然M期细胞可以诱导PCC，提示在M期细胞中可能存在一种诱导染色体凝集的因子，称为细胞有丝分裂促进因子
㈠MPF 的发现及其生化实质 1.细胞融合与 PCC ( Premature chromosomal condense) • 1970， Johnson和Rao ，在Nature发表文章，将HeLa细胞同步化在 M期，然后将M期的HeLa细胞在灭活的仙台病毒介导下和袋鼠的肾细 胞间期不同时期（G1, S, G2）的细胞分别融合，在光学显微镜下观 察其形态变化；发现G1期的染色体提前凝聚了。 • PCC：即早熟染色体凝缩，主要是指与M期细胞融合的间期细胞（G1、 S和G2）发生的形态各异的染色体凝缩。 • 不同时相的间期细胞与M期细胞融合，产生的PCC形态各异： G1期PCC为细单线状（因DNA未复制）， S期PCC为粉末状（因DNA由多个部位开始复制）， G2期PCC为双线染色体状（说明DNA复制已完成）， 这样的形态变化可能与DNA复制状态有关。 • 结论：既然M期细胞可以诱导PCC，提示在M期细胞中可能存在一种 诱导染色体凝集的因子，称为细胞有丝分裂促进因子
M期细胞与G（A）、S（B）和G，（C)期细胞融合诱导早熟染色体凝缩(PCC)M期人染色体M期人染色体M期人染色体北力8484G期G2期M期S期M期M期XYXYA888884VE诱导PtkG2期细胞染色体诱导PtkS期细胞染色体诱导PtkG期细胞染色体M期人染色体新0M期人染色体M期人染色体4-AXBCA
M期细胞与G1（A）、S（B）和G2（C）期细胞融合诱导早熟染 色体凝缩（PCC）
2.爪蟾卵子成熟过程1971，Y.Masui和C.L.Markert用非洲爪蟾来做实验（卵母细胞体积大、肉眼可见，数量多）生发泡（germinalvesicle,GV）G2期的细胞核非常大，很明显；因为在G2期要合成大量的营养物质pr；此时这个体积很大的细胞核，称为生发泡孕酮减数分裂I各级卵母细胞受精受精卵减数分裂Ⅱ第一次卵裂此实验表明：激素（孕酮）诱导卵母细胞成熟；
2.爪蟾卵子成熟过程 • 1971, Y.Masui和C.L.Markert 用非洲爪蟾来做实验（卵母细胞体积大、 肉眼可见，数量多 ） • 生发泡（germinal vesicle, GV）G2期的细胞核非常大，很明显；因 为在G2期要合成大量的营养物质pr；此时这个体积很大的细胞核， 称为生发泡 • 此实验表明：激素（孕酮）诱导卵母细胞成熟；