细胞增殖分化凋亡课件

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1、细胞增殖、分化与凋亡的分子基础南通大学　沈勤2009.12第十八章第一节　细胞增殖及其调控细胞增殖即通过自身分裂，细胞不断自我更新，实现新旧交替的过程是生物繁育的基础与细胞生长、发育、分化、再生、创伤修复、细胞凋亡及肿瘤发生密切相关。3一、细胞周期（cellcycle）细胞周期：指细胞从上一次细胞分裂结束到下次细胞分裂完成所经历的整个过程4二、细胞周期的调控点（checkpoint）三个调控点：1、G0/G12、G1/S------限制点（R点）3、G2/M通过R点需合成一种不稳定蛋白P105（Rb蛋白），当它积累到一定量才能启动DNA合成。增殖不增殖分化

2、或凋亡细胞的三种命运细胞周期能顺利发生、发展到完成，取决于三个控制点5R点（G1/S）G0/G1G2/M增殖不增殖分化凋亡6细胞周期控制点的控制是多因素参与的过程，是一系列基因严格有序活化和表达的结果。7三、参与细胞周期调控的主要蛋白因子细胞周期的控制系统细胞周期蛋白（cyclin）细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）CDK抑制物（CDKI）CDKI能与cyclin或cyclin–CDK复合物结合抑制其活性。Cyclin与CDK以复合物的形式发挥作用细胞周期的进程通过：8（一）周期蛋白（cyclin）是一类合成和分解都与细胞周期同步，驱动细胞周期运转的特殊动力蛋

3、白;有相似于“周期蛋白盒”的一致性共有序列的一类蛋白质。Expressionofcyclinsthroughthecellcycle.人类cyclin主要有五类：A、B、C、D、E，分别参与不同时期的调节910（二）周期蛋白依赖性激酶CDK是一类与相应的周期蛋白结合成异二聚体，通过磷酸化作用被激活，能催化特异蛋白底物的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化的蛋白激酶。在cyclin-CDK二聚体（1:1）中，CDK作为催化亚基，推动细胞周期；Cyclin作为调节亚基，具有执行特殊决定和活化CDK的功能111、CDK结构二聚体（1:1）Cyclin与CDK300个AAs；3

4、4～44kDa哺乳动物中发现至少10种（CDK1-CDK10）单独存在无活性共同特征是含有全部保守的蛋白激酶区域、一典型的motif2、CDK的磷酸化调节13（三）周期蛋白依赖性激酶抑制因子CDKI细胞周期的负性调控蛋白，可以结合和钝化CDK单体或Cyclin/CDK复合物，调节细胞周期。INK4家族：P15、P16、P18、P19CIP/KIP家族：P21、P27、P57包括：14（四）视网膜母细胞瘤蛋白（RB）双向调节作用：（1）RB非磷酸化结合E2F，阻断G1/S转化和DNA合成（2）RB被磷酸化释放E2F，DNA合成启动D-CDK4/6、E-CDK2

5、、A-CDK2属于cyclin-CDK的下游靶蛋白。催化RB磷酸化的又有：(五)癌基因和抑癌基因四、细胞周期调控系统与肿瘤的关系癌基因和抑癌基因也对细胞周期进行调控（见后述）在细胞中，某些抑癌基因和Cyclin-CDK-CDKI共同组成了一个严密而复杂的调控细胞分裂增殖的网。网络中任何关键蛋白的表达缺陷，均可导致细胞的无序增殖，癌变。16第二节　细胞分化在个体发育中，后代细胞从原始干细胞逐步演变成具有特殊形态、结构和生理功能的特定细胞类型。Celldifferentiation定义：干细胞：（分两类）1、不受限的胚胎干细胞，可向任何组织细胞方向分化。2、受限

6、的成体干细胞，存在于已分化的组织中，但自身处于未分化状态，能够自我更新，并在需要时被启动，分化生成其所在组织的特化细胞。维持组织更新和细胞数量稳定（从分化发育的潜能划分）18一、细胞分化的特征分化细胞表型发生差异分化细胞的表型保持稳定分化细胞的基因差别表达分化细胞的去向在形态差异前已确定分化细胞的生理状态随分化程度而变分化细胞存在去分化和转分化分化细胞的细胞核仍保持全能性干细胞前体细胞特化功能的成熟细胞19二、基因差异表达是细胞分化的基础基因连锁激活组织专一性基因的转录造血系统细胞分化的等级调节模式不同转录因子组合对细胞分化的调节细胞分化转录调节方式举例：2

7、0第三节　细胞凋亡在一定条件下由细胞内特定基因操纵、调控细胞的死亡，称程序性细胞死亡（programmedcelldeath,PCD），又称细胞凋亡（apoptosis）。凋亡是细胞本身和外界环境因素综合作用的结果PCD是功能上的概念，细胞生理性死亡Apoptosis是形态学概念，强调凋亡小体形成和形态学病理变化过程，凋亡是不同于坏死（necrosis）的另一种细胞死亡形式一、凋亡的概念22二、凋亡的生理意义维持组织内细胞数的恒定在发育和分化中起作用在免疫系统的发育、平衡和自身活化中起作用清除受损伤的细胞23三、凋亡的主要途径细胞内途径：应激信号、DNA损伤

8、和缺陷引发,通过线粒体释放凋亡蛋白控制凋亡。细胞外途