细胞周期通路

1.细胞周期的时相分类。

一般而言， 细胞周期可以分为四个时相： G1(DNA 合成前期)； S 期（ DNA 合成期） ； G2 期（ DNA 合成后期） 和 M 期（ 有丝分裂期） 。 有些学者把某些从G1 期退出细胞周期但是仍然存活， 在适当刺激后还能再次进入细胞周期的一类细胞， 称为G0 期。 所以如果把 G0 期细胞也算上， 细胞周期可以分为 5 个时相。 在实际的研究工作中，为了简化细胞周期， 也常常根据染色体的倍数进行分类： G0/G1 期细胞因为在 DNA 复制过程之前， 因此细胞内染色体是二倍体（ 2N） ； S 期细胞正在进行 DNA 的复制， 但是整个DNA 复制的过程并没有全部完成， 因此细胞内染色体介于二倍体和四倍体之间； G2/M 期的细胞已经完成了 DNA 复制过程， 因此细胞内染色体是四倍体（4N） 。 所以如果根据染色体的倍数进行分类， 细胞周期的时相可以分为： G0/G1 期、 S 期和 G2/M 期三个时相。

2.在细胞周期的过程中， 有两个重要的 check-point 检查点：

1） 是 G1/S 期检查点； 2） 是 G2/M期检查点。

3.在细胞周期过程中， 存在 Cyclin———CDK———CKI 的信号调控网络， 确保了细胞周期

整个过程的精准调控。
Cyclin 和 CKI 都能调控 CDK， 但是 Cyclin 正向调控 CDK； 而 CKI负向调控 CDK。G1 期主要表达的 Cyclin 分子是 Cyclin D 和 Cyclin E。Cyclin D 可以和 CDK4或者 CDK6 相互结合； Cyclin E 主要和 CDK2 相互结合。 S 期主要表达 Cyclin A， 它也是和CDK2 相互结合。 M 期主要表达 Cyclin B， 它主要和 CDK1 相互结合。 CKI 可以分为两类 Ink4（代表分子： p16、 p 15、 p18 和 p19） ； 另一类是 KIP（包括 p21， p27 和 p57） 。

4.调控细胞周期的信号通路主要是两条： Rb 调控通路和 p53 调控通路。

在 Rb 调控通路中，生长因子结合相应的受体， 促进 Cyclin 表达； Cyclin 与相应 CDK 结合形成复合物， 促进
Rb 蛋白磷酸化， 磷酸化的 Rb 释放核转录因子 E2F， 游离的 E2F 进入核内， 促进下游基因的转录表达。 在 p53 调控通路中， p53 主要在 G1 检查点上发挥重要作用。 最常见的作用机制和通路是： p53 可作为转录因子结合到 p21 的启动子区域并激活 p21 基因转录。 当细胞DNA 受损后， p21 基因在 p53 诱导下表达水平升高， 抑制 CDK 活性， 阻止细胞从 G1 期进入 S 期， 使细胞停止于 G1 期。

5.检测细胞周期的方法主要有两种：

1） 检测细胞周期相关的明星分子（例如： Cyclin、 CDK、CKI 以及相应的信号通路中的明星核心分子） ； 2） 是通过 PI 染色实验， 采用流式细胞仪检测细胞周期的变化。

image

image

image