细胞周期调控
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要控制真核细胞的生长与分裂,需要可确保细胞适时活动的被称之为“检查点”的分子回路。通过检查点从一个细胞周期阶段到下一个细胞周期阶段,需要一组监测细胞生长和 DNA 完整性的相互协调的蛋白质。不受控制的细胞分裂或受损 DNA 的传播会导致基因组不稳定性以及肿瘤的发生。
G1/S 检查点可控制细胞通过限制点 (R) 进入 DNA 合成 S 期的进程。在 G1 阶段,抑癌基因 Rb 结合并抑制转录因子 E2F。在 G1 末期被周期素依赖性激酶 (CDK) 磷酸化的 Rb 会诱使 Rb 分裂,并允许 E2F 介导的 S 期促进基因的转录。作为对上游信号的反应,INK4 和 Kip/Cip 家族抑制剂会控制 CDK 活性,并防止其进入 S 期。DNA 损伤会通过 ATM/ATR 和 Chk1/2 激酶激活反应通路来限制 CDK 活性,从而导致细胞周期停滞和 DNA 修复或细胞死亡。
G2/M 检查点可防止带有受损 DNA 的细胞进入有丝分裂 (M) 阶段。与 cyclin B 结合的活化 CDK1 (cdc2) 可推动细胞进入有丝分裂阶段。Wee1 和 Myt1 激酶以及 cdc25 磷酸酶竞相调控 CDK1 活性;Wee1 和 Myt1 可抑制 CDK1,并防止其进入有丝分裂阶段,而 cdc25 能够去除抑制性磷酸盐。DNA 损伤会激活多个使激酶 Chk1/2 以及癌抑制蛋白 p53 磷酸化的激酶。Chk1/2 激酶刺激 Wee1 活性,并抑制 cdc25C,从而防止进入有丝分裂阶段。p53 的磷酸化能够促进 p53 和 MDM2 之间的分裂,并使转录因子可以与 DNA 相结合。
纺锤体检查点确保在从分裂中期进行到分裂后期之前,进行适当的染色单体附着。SCF 与 APC/C 蛋白复合体发挥着重要作用,APC-cdc20 通过促进多个底物(包括 cyclin B 和分泌蛋白 securin)的泛素介导降解开始进入分裂后期。
参考文献:
- Cimprich KA, Cortez D (2008) ATR: an essential regulator of genome integrity. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9(8), 616–27.
- van den Heuvel S, Dyson NJ (2008) Conserved functions of the pRB and E2F families. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9(9), 713–24.
- Reinhardt HC, Yaffe MB (2009) Kinases that control the cell cycle in response to DNA damage: Chk1, Chk2, and MK2. Curr. Opin. Cell Biol. 21(2), 245–55.
- Malumbres M, Barbacid M (2009) Cell cycle, CDKs and cancer: a changing paradigm. Nat. Rev. Cancer 9(3), 153–66.
- Lindqvist A, RodrÃguez-Bravo V, Medema RH (2009) The decision to enter mitosis: feedback and redundancy in the mitotic entry network. J. Cell Biol. 185(2), 193–202.
- Wohlbold L, Fisher RP (2009) Behind the wheel and under the hood: functions of cyclin-dependent kinases in response to DNA damage. DNA Repair (Amst.) 8(9), 1018–24.
- Skaar JR, Pagano M (2009) Control of cell growth by the SCF and APC/C ubiquitin ligases. Curr. Opin. Cell Biol. 21(6), 816–24.
- Kim S, Yu H (2011) Mutual regulation between the spindle checkpoint and APC/C. Semin. Cell Dev. Biol. 22(6), 551–8.
- Musacchio A (2011) Spindle assembly checkpoint: the third decade. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 366(1584), 3595–604.
- Lord CJ, Ashworth A (2012) The DNA damage response and cancer therapy. Nature 481(7381), 287–94.



