1、 細(xì)胞周期的概念、時(shí)相的劃分及各特點(diǎn)

1） 概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程。包括分裂間期和分裂期。

2） 分為G1、S、G2、M四個(gè)時(shí)相

G1期：RNA和蛋白質(zhì)合成活躍（早期合成結(jié)構(gòu)蛋白促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，晚期合成DNA復(fù)制需要的酶）；蛋白質(zhì)磷酸化；細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)加強(qiáng)。

R點(diǎn)即限制點(diǎn)，G1細(xì)胞一旦通過(guò)此點(diǎn)就啟動(dòng)G1期向S期演進(jìn)。通過(guò)該點(diǎn)的細(xì)胞即使缺少生長(zhǎng)因子也會(huì)進(jìn)入S期。是細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控系統(tǒng)與細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的交匯點(diǎn)。

S期：進(jìn)行DNA復(fù)制；組蛋白的合成及繼續(xù)磷酸化；中心粒完成復(fù)制。

G2期：大量合成RNA、ATP和MPF，為M期做準(zhǔn)備。中心粒開(kāi)始向細(xì)胞兩極移動(dòng)。

M期：細(xì)胞分裂期，包括核分裂和胞質(zhì)分裂，遺傳物質(zhì)平均分配。

2、 細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)組成? 核心是cyclin、cdk

包括細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的蛋白質(zhì)組成：細(xì)胞周期蛋白（cyclin）、細(xì)胞周期蛋白依賴激酶（cdk）、cdk抑制因子（CKI）、降解CKI的酶復(fù)合物（如SCF和APC復(fù)合物）

? ? 細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)

3、 周期調(diào)控蛋白的主要種類、作用

1)cyclin? ?隨細(xì)胞周期進(jìn)程周期性出現(xiàn)消失，與cdk結(jié)合。

G1期周期蛋白：cyclinD? ?G1表達(dá)，S期降解，與CDK46組成復(fù)合體。

G1/S期周期蛋白：cyclinE? ? G1/S期高水平表達(dá)，與CDK2結(jié)合。

S期周期蛋白：cyclinA? ? ? G1表達(dá)，S期和G2期達(dá)高峰，與CDK2結(jié)合。

M期周期蛋白：cyclinB? ? ? S后期表達(dá)，M到頂峰，與CDK1結(jié)合。?

分子特點(diǎn)：

細(xì)胞周期蛋白框：存在共同的保守序列，介導(dǎo)cyclin與cdk形成復(fù)合物。

破壞框：cyclinA B快速降解

PEST序列：G1期cyclin分子無(wú)破壞框，通過(guò)PEST序列降解。

3） CDK

必須與cyclin結(jié)合才具有活性，可將絲氨酸蘇氨酸磷酸化。有CDK1~8，其磷酸化作用也呈周期性變化。

4） CKI? 與cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合改變CDK活性位點(diǎn)的空間位置。

5） 促進(jìn)CKI降解的酶復(fù)合物

cyclinAB和CKI通過(guò)泛素化被降解。APC促進(jìn)cyclinAB泛素化降解；SCF促進(jìn)CKI泛素化降解。

4、 CDK的調(diào)控機(jī)制

CDK的激酶活性需要在cyclin和磷酸化雙重作用下才能被完全激活。

1） CDK與cyclin結(jié)合? ?部分激活

2） 磷酸化：活性磷酸化 蘇氨酸161位于T環(huán)，經(jīng)CAK（即cyclinC/H）磷酸化活性增強(qiáng)。

? ? ? ? 抑制磷酸化 酪氨酸15（Wee1激酶磷酸化；Cdc25去磷酸化）和蘇氨酸14（myt激酶磷酸化）位于CDK與ATP結(jié)合區(qū)域。

5、 CDK1/MPF的活化機(jī)制

1） cyclinB+CDK1——cyclin/CDK

2） Wee1/myt1——抑制磷酸化酪氨酸15和蘇氨酸14磷酸化被抑制

3） CAK——蘇氨酸161磷酸化活化

4） Cdc25——去磷酸化蘇氨酸14和酪氨酸15

5） MPF正反饋激活cdc25，抑制Wee1。

MPF即成熟促進(jìn)因子，促進(jìn)M期啟動(dòng)，包括cyclinB和cdk1。

6、 有絲分裂

1） 前期? ?主要特征染色質(zhì)凝集，核仁縮小解體；分裂極確定；紡錘體形成。

染色質(zhì)凝集：著絲粒兩側(cè)附著蛋白質(zhì)動(dòng)粒；組蛋白磷酸化。

分裂極確定：中心體（中心粒和無(wú)定形基質(zhì)）S期完成復(fù)制，其周圍分布的大量微管+中心體=星體。馬達(dá)蛋白以星體微管為軌道，牽連兩個(gè)子中心體移向細(xì)胞兩級(jí)，它們最終到達(dá)的位置即細(xì)胞分裂極。

紡錘體形成：臨時(shí)性細(xì)胞器，由星體微管、動(dòng)粒微管（一端附著于染色體動(dòng)粒上）和極微管排列構(gòu)成。

2） 前中期? ?主要特征是核纖層解聚、核膜崩解；形成有絲分裂器；染色體列隊(duì)。

有絲分裂器包括紡錘體和染色體。對(duì)中期以后染色體分離兩極移動(dòng)及平均分配由關(guān)鍵作用。

3） 中期? ? 染色體最大凝集，排列在中央赤道板。

4） 后期? ? ?姐妹染色單體分離（粘連蛋白復(fù)合體被剪切導(dǎo)致受力不再平衡）移向細(xì)胞兩級(jí)。

? ? ? ? ? 后期A動(dòng)粒微管去組裝變短

? ? ? ? ? 后期B極微管組裝變長(zhǎng)+星體微管向外拉力=子代染色體移向兩極。

5） 末期? ? ?子代細(xì)胞核重新形成。動(dòng)粒微管消失。核分裂完成

胞質(zhì)分裂：中部質(zhì)膜下方出現(xiàn)由肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白組成的收縮環(huán)。紡錘體解體剩余物質(zhì)組成中體。收縮環(huán)形成分裂溝，加深至中體，細(xì)胞斷裂。

7、 cyclin-cdk復(fù)合體對(duì)細(xì)胞周期的核心調(diào)控

1） cyclinD-CDK4/6,cyclinE-CDK2復(fù)合物順序啟動(dòng)G1/S期轉(zhuǎn)化

活化的CDK4/6磷酸化Rb蛋白，使其失活，釋放出原先被結(jié)合抑制的轉(zhuǎn)錄因子E2F，從而啟動(dòng)S期相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄。

cyclinE-CDK2復(fù)合體逐漸增多，活化的cdk2正反饋激活E2F以及其他轉(zhuǎn)錄因子，最終使細(xì)胞跨過(guò)R點(diǎn)。

2） cyclinA-CDK2啟動(dòng)S期DNA的復(fù)制并保證DNA只能復(fù)制一次。

cyclinDE的降解不可逆，故已經(jīng)進(jìn)入S起的細(xì)胞無(wú)法向G1期逆轉(zhuǎn)。

預(yù)復(fù)制復(fù)合體包括起始點(diǎn)識(shí)別復(fù)合體（ORC）、調(diào)節(jié)蛋白cdc6和解旋酶mcm。位于復(fù)制起點(diǎn)。

cyclinA-CDK2保障DNA只能復(fù)制一次，原理是cyclinA-CDK2復(fù)合體可以將cdc6從預(yù)復(fù)制復(fù)合體上脫離。

3） cyclinB-CDK1啟動(dòng)G2/M期轉(zhuǎn)換

MPF即成熟促進(jìn)因子，促進(jìn)M期啟動(dòng)，包括cyclinB和cdk1。

4)M期中cyclinB-CDK1的作用

MPF促進(jìn)染色質(zhì)凝集；促進(jìn)核膜裂解；促進(jìn)紡錘體形成；促進(jìn)姐妹染色單體分離；

MPF失活促進(jìn)有絲分裂末期進(jìn)程。

?p53 基因產(chǎn)物為 p53 蛋白，后者使細(xì)胞周期則停滯在 G1 期， 無(wú)法進(jìn)入 S 期。很多腫瘤中存在 p53基因突變， 使細(xì)胞獲得異常增殖能力。