细胞周期的驱动及其调控

细胞周期是生命活动中一个最重要的过程，对它的研究也是现代生命科学的一个主要内容,从大量的研究文献以及最新进展中选择了一些具有 代表性的工作，对细胞周期的驱动及其调控进行了较为全面的总结和评述，细胞周期运动的动力主要来自依赖周期蛋白激酶（CDK），它的活性则通过周期蛋白（cyclin）和依赖周期蛋白激酶抑制剂（CKI）进行控制。细胞周期的调控方式有两种：正调控－在满足细胞周期某些特定阶段的生长条件后细胞周期才能进行；负调控－保证细胞周期运行质量的检查机制。只有当异常事件出现时这类调节机制才被激活， 被称为周期检查点， 细胞周期的分子调控机理可分为两类；质的控制，主要指蛋白质的磷酸化状态和在细胞内空间位置的控制；量的控制，指蛋白质的 表达和降解，这些调控方式相互制约或进行耦联，形成一个复杂的细胞周期分子调控网络。     

细胞周期检验点调控研究进展

细胞周期检验占是一种反馈调节机制,它在异常事件发生时被激活,衣时阻断细胞进程,使细胞获得修复的时间并诱导一系列的修复基因的表达。检验点功能的丢失导致基因组不稳定,在单细胞生物降低了生物体的繁殖力,而在多细胞生物导致体细胞增殖异常而产生肿瘤。     

是什么控制着细胞周期

尽管使细胞诞生的事实已知之甚详,但如今的生物学家也只是了解到那是如何调节的,实际上,有一种蛋白质是所有的生物机体的主要调节者. 19世纪初,科学家已经认识到细胞周期这一基本事实——单细胞成长并分裂为子细胞.直到最近才知道调节着这一周期的是什么.而人类的这一周期是充满活力的,不但进行生殖而且也在生长,进行组织修复、免疫和其它过程.     

细胞周期关卡调控与细胞癌变

细胞周期是高度有组织的时序调控过程,关卡调控点保证该过程正常运行.目前已发现了许多关卡调控的基因和蛋白质,对其功能已作了深入研究.关卡调控缺陷将导致细胞增殖异常而引发肿瘤.     

小G 蛋白Ran 在细胞周期调控中的作用

Ran(Ras-Related Nuclear Protein)作为小G 蛋白家族的一类, 具有GTP 水解酶的功能, 在细胞内行使“分子开关”的作用. 利用酵母和脊椎动物细胞的研究结果表明, Ran 参与细胞间期的核质运输、细胞分裂前期的纺锤体组装和细胞分裂末期的核膜重建等过程. 虽然在高等植物细胞中, 关于Ran 功能的研究报道还十分有限, 但是近来利用不同模式植物的研究结果表明,在多种植物细胞中, Ran 都参与了与细胞周期进程相关过程的调节. 此外, 也有研究表明Ran还影响生长素信号通路. 因此, Ran 蛋白在动物及植物等不同物种之间的功能具有一定保守性和特异性.     

裂殖酵母细胞周期调控机制的系统建模与分析

以酵母细胞周期行为作为研究对象, 综合分析了Puc1, Cig1, Cig2和Cdc13共4种周期蛋白在细胞周期G1/S, G2/M和M后期转换的调控作用, 绘制了周期调控机制的蛋白相互作用网络图, 并建立了对其动态行为进行描述的数学模型. 通过对不同突变体种型模拟结果的比较, 进一步说明了各种周期蛋白在细胞周期进程中对S期启动、G2/M周期时相转换所起的作用.     

低频电磁场对成骨细胞增殖及细胞周期的影响

鼠的原代成骨细胞,ＲＯＳ成骨样细胞受５０Ｈｚ低频电磁场作用以后,应用ＭＴＴ方法和流式细胞术,检测细胞的增殖、细胞周期和细胞凋亡情况。结果表明：低频电磁场作用后的细胞,与对照组细胞相比,细胞数目增多,Ｓ期细胞百分比增强,凋亡比例减少。说明低频电磁物的生物学效应的一个重要方面表现在对细胞增殖、细胞周期的影响上。     

2001年度诺贝尔生理学或医学奖评介细胞周期的调控

2001年度诺贝尔生理学或医学奖,授予了美国西雅图弗雷德·哈钦森(Fred Hutchinson)癌症研究中心的哈特韦尔(L.Hartwell),英国帝国癌症研究基金会的亨特(T.Hunt)和纳斯(P.Nurse),以表彰他们在细胞周期研究中的卓越成就.     

MAPK参与调节猪卵母细胞和受精卵细胞周期的转变

从猪卵巢中获取卵母细胞，在体外成熟，体外受精和电激活后的不同时间采集样品，经裂解变性后利用蛋白电泳和蛋白免疫印迹技术，检测其中MAPK磷酸化变化，并且用免疫荧光化学法观察ERK2的迁移，结果显示，猪卵母细胞中MAPK的量基本不变，体外培养前GV期猪卵内MAPK无磷酸化，培养20h和MAPK开始发生磷酸化，30h时进一步增加，36h时有所下降，40h时达到最高，一直到60h仍未降低，在卵母细胞成熟过程中，ERK2由胞外向胞内迁移，并分布于核区，猪卵母细胞电激活后18，20hMAPK磷酸化降低，几乎被灭活，但22h时开始上升，体外受精12h后MAPK完全去磷酸化，16h时重新磷酸化，以上结果表明，MAPK磷酸化/去磷酸化在猪卵母细胞MⅠ向MⅡ转化，受精后原核的形成及第一次有丝分裂的启动等方面可能发挥重要的调节作用。     

细胞周期素依赖的蛋白激酶抑制物诱导肝癌细胞凋亡

细胞凋亡(Apoptosis)是一个主动的、与生俱来的程序性细胞死亡,具有典型形态学和生化特征。在胚胎发育,T,B细胞成熟和内分泌相关的组织萎缩等生命过程中发生的细胞死亡,就是一种生理性细胞凋亡,以此控制体内细胞数量。细胞凋亡是一个与细胞分裂相对立的过程,两者达成一定的平衡,当平衡打破细胞分裂速率远大于细胞死亡速率时,即可能导致肿瘤。细胞凋亡受到多种分子水平的因子控制,而细胞分裂则受细胞周期引擎控制。多细胞生物的正常发育需要精确的增殖和分化调节,一系列调节基因组成了一个复杂的网络,调控着细胞何时分裂,何时分化。细胞周期素依赖的蛋白激酶CDK(Cyclin dependent kinase)处在此网络的中心位置,不同的CDK活化分别促进细胞周期的不同时相转变。细胞周期素依赖的蛋白激酶抑制物CKI(CDK Inhibitor)可特异地与CDK结合而抑制其活性。目前发现的CKI基因可分为两个家族:其一为双重特异性家族,包括p21,p27,p57,可与几乎所有G_1期cyclin/CDK复合物结合而使细胞周期停止在G_1期,其二为锚蛋白(Ankyrin)家族,包括p15,p16,p18,p19,可特异性结合CDK4与CDK6,使细胞周期停止在G_1期或进入G_0期。停止在G_1期的损伤细胞修复后可继续进入S期,或者经一定的途径进入凋亡。因此利用CKI基因诱导肿瘤细胞凋亡     

驱动细胞周期的“引擎”——记2001年诺贝尔医学奖

2001年的诺贝尔医学奖颁发给3位细胞生物学家——美国学者利兰·哈特韦尔、英国学者保罗·纳斯和蒂莫西·亨特,以表彰他们发现了细胞周期关键分子的调节机制。 细胞周期是单个真核细胞生长以及分裂成子细胞的过程,是自酵母菌至人类普遍适用的模式。细胞周期大致可分为4个阶段:①G1期即合成前期,细胞开始生长。约经历10～12小时;②S期即合成期,DNA     

细胞周期抑制可限制DNA损伤并维持白血病干细胞自我更新

干细胞的一个显著特征就是能够自我更新,但一般具有更新次数的限制.这种自我更新能力在白血病干细胞上被扩展,它们具有保持永远自我更新的能力,其     

表皮生长因子对辐射转化的小鼠成纤维细胞细胞周期的调节作用

表皮生长因子(EGF)对多种细胞的生长具有促进作用.但它对细胞周期以及真核生物细胞周期中起核心作用的P34~(cdc2)激酶(简称CD_2K),有何影响,目前报道不多.我室近期报道EGF可使小鼠成纤维细胞C3H/10 T_(1/2)Cl 8(简称NC3H10)的S期提前,细胞周期缩短,并可活化其CD_2K,使CD_2K在周期中活性高峰出现的时间提前.EGF对成纤维细胞有此作用,对生长失控的恶性转化细胞是否亦有类似影响?这是很有兴趣的问题.为此,我们曾以~3H-脱氧胸苷(TdR)转化的C_3H/10T_(1/2)Cl 8(简称TC3H10)为对象,进行了研究.结果发现:EGF亦可使其CD_2K活性高峰提前出现.但EGF对其细胞周期有何影响,尚不得而知.本文研究了EGF对TC3H10细胞周期的影响,表明EGF对辐射转化细胞的细胞周期也有类似作用.这或可说明EGF对两种细胞的生长调节作用机理相似,CD_2K的激活都是其调节中的重要一环.     

细胞周期中关键的调控分子—2001年诺贝尔生理学或医学奖简介

今年的诺贝尔生理学或医学奖授予了三位研究细胞周期的科学家,他们的突出贡献是发现了所有真核有机体中细胞周期的关键调控分子,众所周知,所有有机体都是由通过分裂而增殖的细胞而组成的,而细胞周期中不同的时相又必须通过相互协调来完成,三位科学家经过研究谇为周期素依赖性蛋白激酶（cyclin dependent kinase,CDK)和细胞周期素（cyclin）一起驱动细胞从循环的一个时相向别一个时相转换,本文概述了细胞周期的基本概念及技术与三位杰出科学家的贡献。     

乙双吗啉(AT-1727)对小鼠L_(1210)细胞周期的影响

乙双吗啉(AT-1727)系任云峰等合成的一种抗肿瘤新药。实验证明它具有广谱抗肿瘤作用,放疗增效及选择性免疫抑制等作用,毒性较小。临床证明它对恶性淋巴瘤等有一定疗效。我组用放射自显影法研究表明乙双吗啉对S_(180)细胞的S、G_2、M期细胞均有一定作用,对G_0期细胞则无影响。用显微分光光度术研究发现它可引起L_(1210)的G_2期细胞堆积。     

透明质酸-壳聚糖-明胶复合体系对L929细胞凋亡和细胞周期的影响

在壳聚糖-明胶体系中引入透明质酸, 通过磷脂酰基醇(PI)细胞周期分析和膜连蛋白-异硫氢酸荧光素(annexin V-FITC)与PI复染法检测细胞凋亡, 结果表明: 透明质酸的加入可以缩短细胞在壳聚糖-明胶材料表面的适应时间, 使细胞尽快进入正常的细胞周期; 同时, 透明质酸可以有效地抑制材料触发的细胞凋亡. 因此, 透明质酸可以有效地提高壳聚糖-明胶体系的细胞相容性, 有利于生物材料的仿生化.     

应用流式细胞光度术(FCM)研究冬淩草甲素对HeLa细胞周期的影响

冬淩草甲素(Rubescensine A)是一种新的抗肿瘤药物,对体外培养的食管癌和肝癌细胞系有明显的细胞毒作用,对多种动物移植性肿瘤如S180、ECA及腹水型肝癌均有明显的抑制效应。临床研究表明,冬淩草甲素对食管癌、肝癌和胰腺癌有一定的疗效,用放射自显影方法发现冬淩草甲素使ECA、L_(1210)细胞周期中S→G_2→M的运行受阻,以G_2期的延缓最为显著,为了进一步确定冬淩草甲素对细胞周期各时相的影响,我们采用了流式细胞光度术和显微定格摄影术来研究冬淩草甲素对HeLa细胞周期的影响。     

利用正义和反义技术研究着丝粒/动粒复合体蛋白CENP-B在细胞周期调控中的作用

为研究着丝粒/动粒复合体蛋白(centromere/kinetochore complex protein-B, CENP-B)高表达和低表达在细胞周期调控中的作用, 将全长CENP-B cDNA基因(cenpb)构建到pBI-EGFP真核表达载体上, 获得正义和反义cenpb真核表达重组质粒, 并转染HeLa-Tet-Off细胞. 结果表明, 正义质粒转染导致细胞产生巨型着丝粒/动粒复合体, 细胞分裂几次后发生凋亡; 转染反义质粒至HeLa-Tet-Off细胞, 克隆筛选获得稳定表达反义cenpb的细胞株HACPB. HACPB细胞着丝粒/动粒复合体小、数量多, CENP-B表达量低; 细胞周期延长, 恶性表型降低, 裸鼠致瘤能力降低, G2/M期向下一周期的G1期过渡发生延迟. 细胞周期蛋白相关激酶(cyclin-dependent kinases, CDKs)、细胞周期蛋白、细胞周期蛋白相关激酶抑制剂(CDK inhibitors, CKIs)等的表达在某时相发生特异的变化. 这些结果说明, CENP-B是维持着丝粒/动粒复合体正常结构和功能的必需组分, 并参与细胞周期调控.