细胞增殖调控与癌细胞.ppt

细胞增殖调控是生物学中一个至关重要的领域，它涉及到细胞如何控制自身生长、分裂以及保持组织的稳定性。癌细胞的形成往往与细胞增殖调控的失常紧密相关。本课件详细介绍了细胞周期中的关键检验点和调控机制，以及MPF（成熟促进因子）和CDK（周期蛋白依赖性激酶）的作用。 细胞周期包含G1期、S期、G2期和M期，其中G1/S、S、G2/M检验点起到决定细胞是否继续进入下一个阶段的关键作用。这些检验点确保DNA的正确复制和细胞的正常分化。例如，G1/S检验点会检查细胞是否满足生长需求，DNA是否损伤，以及环境条件是否适宜进行分裂。 MPF（成熟促进因子）是一种在细胞分裂中起核心作用的因子，由两个亚基组成：催化亚基（如CDK）和调节亚基（周期蛋白）。MPF的发现是通过细胞融合实验，观察到早熟染色体凝集现象，证明了存在一种促使细胞进入M期（分裂期）的因子。1988年，Lohka纯化了非洲爪蟾的MPF，发现它是由p32和p45组成的异质二聚体。 CDKs（周期蛋白依赖性激酶）是MPF的核心成分，它们是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶，其活性依赖于周期蛋白。CDKs的活性受到周期蛋白的周期性表达和降解的影响，从而控制细胞周期的进程。例如，CDK1（哺乳动物中的一种）在与特定周期蛋白结合后，可以磷酸化多个靶蛋白，促进细胞进入分裂期。CDK1的活性受到CKI（CDK抑制剂）的调控，这些抑制剂分为Ink4和Cip/Kip家族，它们可以阻止CDK4/6和CDK2的活性，防止细胞在不应分裂时进入S期或M期。 Leland Hartwell、Paul Nurse和Tim Hunt因为在细胞周期调控机制上的开创性研究而获得了2001年的诺贝尔生理医学奖。他们的工作揭示了cdc基因（细胞分裂周期基因）的重要性，特别是cdc2（在裂殖酵母中）和cdc28（在芽殖酵母中）的突变如何影响细胞分裂，并发现了CDKs在细胞周期调控中的核心作用。 细胞增殖调控是一个复杂的网络，涉及多个检验点、蛋白激酶和周期蛋白的相互作用。了解这些机制对于理解癌症的发生、发展以及设计抗癌疗法至关重要。细胞周期的异常可能导致细胞无限制地增殖，形成肿瘤，因此，深入研究细胞增殖调控的分子机制对于癌症研究具有深远意义。