周期蛋白依赖激酶抑制因子p21Cip1的研究进展

ｐ２１Ｃｉｐ１是广泛的ＣＤＫ－ｃｙｃｌｉｎ抑制因子。它的表达受ｐ５３的正调控,也可不依赖于ｐ５３。它与ＰＣＮＡ结合抑制ＤＮＡ的复制,同时又允许ＤＮＡ损伤的切除修复。近两年的研究还表明它与细胞分化密切相关,但它与癌症的相关性并不确定。     

细胞周期抑制蛋白Kip及Ink4研究进展

真核细胞的细胞周期由细胞周期素依次激活相应的Ｃｄｋ所推动,细胞能否通过限制点从Ｇ１期进入Ｓ期很大程度上取决于Ｇ１期细胞内ＣｙｅｌｉｎＤ１／ＣｙｃｌｉｎＥ／ＣｙｃｌｉｎＡ的积累,Ｃｄｋ４／Ｃｄｋ６／Ｃｄｋ２,Ｋｉｐ的化学剂量关系及Ｉｎｋ４的活ｉｐ和Ｉｎｋ４是目前已知的两类结构不同、作用方式也不尽相同的细胞周期抑制蛋白;Ｋｉｐ主要以化学剂量方式,一方面抑制与ＤＮＡ复制相关的蛋白质的ｍＲＮＡ的转录;另一     

C1n3缺失对酿酒酵母生长的影响

Cln3是酿酒酵母G1期周期蛋白中的一种,为了研究Cln3在细胞周期与形态发生中的作用,我们构建了酿酒酵母CLN3基因的缺失株,并对其表型进行了分析。结果显示,cln3缺失株对α信息素的敏感性增强,α信息素诱导的细胞周期停滞现象明显大于野生型菌株,这种增强作用不受Sgvl因子的影响。同时,与野生菌相比cln3缺失株的细胞形态也有明显变化,双倍体cln3缺失株细胞的顶端生长能力增强而单倍体细胞的侵入生长能力则受到抑制。结果表明,与酿酒酵母的另外两个G1期周期蛋白Clnl、Cln2不同,Cln3在形态发生中有其独特的功能与作用方式。     

血管平滑肌细胞增殖与Cdk抑制蛋白p27的表达

ｐ２７蛋白是细胞周期素依赖性激酶（Ｃｄｋ）抑制蛋白家族中的一种,主要对外部促进或抑制细胞增殖的信号起反应。本研究应用流式细胞仪（ＦＣＭ）双标记的方法观察血管紧张素Ⅱ（ＡｎｇⅡ）、血管加压素（ＡＶＰ）和血小板源生长因子（ＰＤＧＦ）对血管平滑肌细胞（ＶＳＭＣｓ）细胞周期百分比和ｐ２７蛋白表达量的影响。静止状态培养的ＶＳＭＣｓ加入ＡｎｇⅡ,ＡＶＰ,ＰＤＧＦＢＢ后,在不同时间收集细胞,用碘化丙啶（ＰＩ）标记细胞ＤＮＡ,以确定细胞所处的周期。用ｐ２７蛋白的单抗和标记了ＦＩＴＣ的二抗标记细胞,通过流式细胞仪测定被激发出的荧光量来确定细胞ｐ２７蛋白表达的相对量。结果显示,ＡｎｇⅡ刺激ＶＳＭＣｓ增生,其蛋白含量增加了４３６％（Ｐ＜００１）,但不抑制ｐ２７蛋白的表达;ＡＶＰ可轻度抑制ｐ２７的表达,有轻度促进ＶＳＭＣｓ增殖和增生的作用（Ｐ＜００５）;ＰＤＧＦ明显抑制ｐ２７的表达,引起细胞增殖。本研究结果提示,ｐ２７蛋白抑制ＶＳＭＣｓ通过Ｇ１期进入Ｓ期,是抑制ＶＳＭＣｓ增殖的重要调节因子。     

细胞周期蛋白与CDI在细胞周期调控中的作用

在细胞周期调控研究中, 对cyclin-CDK在细胞周期调控中作用机制的认识已获得突破性进展. 近几年来, CDK抑制因子(CDIs)家族成员──p16和p21的分离和研究, 表明细胞周期蛋白(cyclin)与CDI在调节CDK活性方面形成了极为复杂的调控网络, 从而控制细胞的增殖与分化, 并与肿瘤的形成与发展相联系.     

筛选抑制酿酒酵母生长的人类基因

【目的】基于人类基因文库,构建一个筛选抑制酿酒酵母生长的人类基因的方法,并运用此方法筛选含有生长抑制性人源蛋白质的酿酒酵母,用于分析人类基因的生理功能及其抑制剂的寻找。【方法】利用Gateway~(TM)重组技术将人类蛋白质编码基因构建到酿酒酵母表达质粒中。得到的质粒分别转化酿酒酵母细胞中,分析哪些基因的表达会抑制酿酒酵母的生长,并用绿色荧光蛋白标签对典型候选基因在酿酒酵母中的定位进行观察。【结果与结论】本研究建立了抑制酿酒酵母生长的人类基因的筛选方法,并运用此方法成功地从2991个人类蛋白质编码基因中筛选到29个显著抑制酿酒酵母生长的基因。其中一些是引起人类疾病的致病基因。例如,PDLIM4参与到骨质疏松症和前列腺癌的形成和发展,但其生理功能尚不清楚。我们的研究可能为揭示这些候选基因的功能和调节机制提供新的途径。     

不同温度下酿酒酵母细胞分裂周期蛋白Cdc5在有丝分裂中的分子动力学研究

[目的] 探究不同温度下酿酒酵母细胞分裂周期蛋白Cdc5蛋白在有丝分裂中的分子动力学变化。[方法] 本研究以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为材料,采用活细胞成像的方法,探究Cdc5蛋白在不同温度下在酿酒酵母有丝分裂过程中的精细分子动力学变化;通过测量OD₅₉₅绘制生长曲线图,看其宏观的分裂情况是否与微观下Cdc5蛋白的分子动力学变化一致;利用流式细胞术检测细胞的细胞周期变化的情况。[结果] 在胞质分裂时,Cdc5蛋白从母细胞进入子细胞,并在芽颈处发生聚集。25℃条件下细胞中Cdc5蛋白在芽颈处的聚集时间长,37℃条件下Cdc5蛋白在芽颈处聚集时间短,两者间存在显著差异;但两个温度下,细胞中Cdc5蛋白的表达量没有显著性差异。同时,温度也会影响Cdc5蛋白在降解过程中的动力学行为,包括Cdc5蛋白在母细胞与子细胞中荧光强度峰值出现的次数和时间。生长曲线结果显示,酿酒酵母单一细胞分裂周期的变化影响了其宏观的细胞生长,且酵母分裂速度越快,子细胞长宽比越小;细胞周期结果表明,37℃下Cdc5蛋白的动力学变化与酿酒酵母细胞周期变化一致,酿酒酵母细胞周期从G₀/G₁期进入S期,亦加速了酿酒酵母的分裂。[结论] 本研究首次探究了不同温度下酿酒酵母有丝分裂中Cdc5蛋白的精细分子动力学及对应的酵母的宏观生长情况,结果表明温度会对Cdc5蛋白的动力学产生影响,且其精细分子动力学与酿酒酵母的分裂速度成正相关,该结果为进一步研究其在细胞有丝分裂中的功能提供了前期研究基础。     

酿酒酵母促分裂原蛋白激酶Hog1p 介导的渗透胁迫反应调控机制

 高渗透性甘油促分裂原激酶信号转导途径（high osmolarity glycerol mitogen activated protein kinase signaling transduction pathway,HOG-MAPK）是调控酿酒酵母对外界高渗透压胁迫环境应答的主要途径,促分裂原蛋白激酶Hog1p（MAPK Hog1p）是其中的关键性作用因子.在高渗透压刺激时,MAPK Hog1p接受信号被特异性激活并进入核内,调控相关胁迫应答基因的表达,并介导该时期细胞周期的阻滞,从而增强细胞对外界不利环境的适应能力.对胁迫条件下酿酒酵母中MAPK Hog1p作用机制的进一步研究,有利于更深入地了解哺乳动物体内逆境激发促分裂原蛋白激酶途径的功能和调控机制.     

利用蛋白标签纯化酿酒酵母RAVE-V_1复合物

RAVE(regulator of the H+-ATPase of the vacuolar and endosomal membranes)是调节液泡ATP酶(V-ATP酶)装配与拆卸过程的调节酶,由Rav1p、Rav2p和Skp1p 3个亚基构成。在酿酒酵母细胞中,当葡萄糖耗尽时,V-ATP酶分解成V1、V0两部分,此时,RAVE与V1以复合物的形式存在于细胞质中。本研究利用同源重组技术,构建在基因RAV2的3'端定点插入FLAG标签的重组菌株BY4742 RAV2-FLAG,通过亲和层析原理纯化RAVE-V1复合物,为后续利用电子显微镜对其进行三维结构研究奠定坚实的基础。结果表明:FLAG标签添加到Rav2p的C端可以成功纯化出RAVE-V1复合物;结合质谱鉴定首次发现了Leu1p与RAVE存在相互作用关系,这使得对RAVE的研究转向一个全新的方向;此外,本研究方案对其他调节蛋白及与之相互作用的蛋白组的分离纯化具有借鉴意义。     

ODE,RDE and SDE models of cell cycle dynamics and clustering in yeast

Biologists have long observed periodic-like oxygen consumption oscillations in yeast populations under certain conditions, and several unsatisfactory explanations for this phenomenon have been proposed. These ‘autonomous oscillations’ have often appeared with periods that are nearly integer divisors of the calculated doubling time of the culture. We hypothesize that these oscillations could be caused by a form of cell cycle synchronization that we call clustering. We develop some novel ordinary differential equation models of the cell cycle. For these models, and for random and stochastic perturbations, we give both rigorous proofs and simulations showing that both positive and negative growth rate feedback within the cell cycle are possible agents that can cause clustering of populations within the cell cycle. It occurs for a variety of models and for a broad selection of parameter values. These results suggest that the clustering phenomenon is robust and is likely to be observed in nature. Since there are necessarily an integer number of clusters, clustering would lead to periodic-like behaviour with periods that are nearly integer divisors of the period of the cell cycle. Related experiments have shown conclusively that cell cycle clustering occurs in some oscillating yeast cultures.     

芽殖酵母细胞周期的检查点调控

芽殖酵母是研究真核细胞的模式菌。细胞周期检查点是确保细胞周期正常运行的一种调控机制。就芽殖酵母细胞周期检查点调控加以介绍。     

Sequential phosphorylation of CST subunits by different cyclin-Cdk1 complexes orchestrate telomere replication

Telomeres are nucleoprotein structures that cap the ends of linear chromosomes. Telomere homeostasis is central to maintaining genomic integrity. In budding yeast, Cdk1 phosphorylates the telomere-specific binding protein, Cdc13, promoting the recruitment of telomerase to telomere and thereby telomere elongation. Cdc13 is also an integral part of the CST (Cdc13-Stn1-Ten1) complex that is essential for telomere capping and counteracting telomerase-dependent telomere elongation. Therefore, telomere length homeostasis is a balance between telomerase-extendable and CST-unextendable states. In our earlier work, we showed that Cdk1 also phosphorylates Stn1 which occurs sequentially following Cdc13 phosphorylation during cell cycle progression. This stabilizes the CST complex at the telomere and results in telomerase inhibition. Hence Cdk1-dependent phosphorylations of Stn1 acts like a molecular switch that drives Cdc13 to complex with Stn1-Ten1 rather than with telomerase. However, the underlying mechanism of how a single cyclin-dependent kinase phosphorylates Cdc13 and Stn1 in temporally distinct windows is largely unclear. Here, we show that S phase cyclins are necessary for telomere maintenance. The S phase and mitotic cyclins facilitate Cdc13 and Stn1 phosphorylation respectively, to exert opposing outcomes at the telomere. Thus, our results highlight a previously unappreciated role for cyclins in telomere replication.