细胞周期调控(精)VIP免费

细胞周期调控细胞周期调控生物工程学院王丹ⅠⅠMPFMPF的发现及其作用的发现及其作用::MPF,即卵细胞促成熟因子(maturation-promotingfactor),或细胞促分裂因子(mitosis-promotingfactor),或M期促进因子(Mphase-promotingfactor).背景一:Rao和Johnson(1970、1972、1974)将Hela细胞同步于不同阶段，然后与M期细胞在灭活仙台病毒介导下诱导细胞融合，发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的染色体凝集,称之为染色体超前凝集(prematurelycondensedchromosome，PCC)。如图所示:GG11期期PCCPCC为单线状，为单线状，SS期期PCCPCC为粉末状，为粉末状，GG22期期PCCPCC为双线为双线染色体，染色体，因因DNADNA未复制未复制;;因因DNADNA由多个部位开始复制由多个部位开始复制;;说明说明DNADNA复制已复制已完成。完成。人M期细胞与袋鼠（Ptk）G1、S、G2期细胞融合诱导PCC：这就意味着这就意味着MM期细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因期细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因子，称为细胞促分裂因子。子，称为细胞促分裂因子。不仅同类M期细胞可以诱导PCC，不同类的M期细胞也可以诱导PCC产生:背景二：1971年,Masui和Markert用非洲爪蟾做实验，明确提出了MPF这一概念。非洲爪蟾卵细胞发育过程分为六个阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期。前四个时期为卵母细胞生成和生长阶段。其中第Ⅳ期时细胞核较大，称为生发泡(germinalvesicle,GV),此时细胞就停留在该时期，等待成熟。因此，在成熟卵细胞的细胞质中必然有一种物质，可以因此，在成熟卵细胞的细胞质中必然有一种物质，可以诱导卵母细胞成熟，称之为促成熟因子，诱导卵母细胞成熟，称之为促成熟因子，MPFMPF。。进一步实验表明：在成熟卵母细胞中，进一步实验表明：在成熟卵母细胞中，MPFMPF已经存在，已经存在，只是处于非活性状态，称为前体只是处于非活性状态，称为前体MPF(preMPF)MPF(preMPF)。非活。非活性态的前体性态的前体MPFMPF通过翻译后修饰，可以转化为活性态通过翻译后修饰，可以转化为活性态的的MPFMPF。。分离纯化出分离纯化出MPFMPF：：直到1988年，Maller实验室的Lohka等人才以非洲爪蟾为材料，分离得到了微克级的纯化的MPF。证明其含有p32和p45两种蛋白。二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化。证明，MPF是一种蛋白激酶。Ⅱp34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系：另一批生物学家以酵母为材料,从另一个侧面对细胞周期调控进行着深入研究.如:L.Hartwell以芽殖酵母为实验材料,P.Nurse以裂殖酵母为实验材料。他们的实验原理都相同：均是在不同温度下培养酵母,获得不同的温度敏感突变体,这些不同的突变体在限定温度下，会滞留在细胞周期的某个阶段以及表现出不同的形态结构。这些与细胞分裂和周期调控有关的基因被称为(celldivisioncycle)cdc基因，根据被发现的先后顺序被命名。P.Nurse在裂殖酵母中发现的cdc2基因就是第一个被分离出来的cdc基因。其表达产物是一种相对分子量为34×103的蛋白，被称为p34cdc2,进一步研究发现，p34cdc2具有激酶活性，可使多种蛋白底物磷酸化，在裂殖酵母周期调控中起关键性调节作用。L.Hartwell在芽殖酵母中发现的cdc28基因是第二个被分离出的cdc基因，其表达产物也是一种相对分子量为34×103的蛋白，被称为p34cdc28，它也是一种蛋白激酶，在G2/M转换过程中起中心调节作用。由此得出p34cdc2与p34cdc28是同源物。进一步研究发现：二者本身并不具有激酶活性，只有当其与有关蛋白结合后，其激酶活性才能够表现出来。例如：p34cdc2必须与另一种蛋白p56cdc13结合后才具有激酶活性。很快Maller＋Nurse证明：MPF中的p32可以被p34cdc2特异抗体所识别，并且p34cdc2多肽片断可以加速MPF活性，表明二者是同源物。HartwellHartwell还通过研究酵母菌细胞对放射线的感受性，提出了还通过研究酵母菌细胞对放射线的感受性，提出了checkpointcheckpoint（细胞周期检验点）的概念，意指当（细胞周期检验点）的概念，意指当DNADNA受到损伤时，受到损伤时，细胞周期会停下来。细胞周期会停下来。芽殖酵母及其细胞周期裂殖酵母及其细胞周期在研究酵母的同时，以TimHunt为代...