生理条件下的S期检查点

细胞周期检查点在细胞遭遇DNA损伤因子的攻击或遇到营养缺乏等不利因素作用时,能够暂时阻止或减慢细胞周期的进程,是细胞在长期进化中发展起来的抵御DNA损伤的重要机制.不仅如此,最近的研究表明,在正常生理条件下,存在一种S期检查点,对DNA复制的速度进行调控.从分子水平而言,这种调控作用可能是通过一系列细胞周期调控蛋白如ATR、9-1-1复合体、Chk1、Cdc25A和CDK2等的作用来实现的.这种调节作用对细胞至关重要,它使DNA复制速度不致于过快,从而减少复制过程中发生错误的几率,维护基因组的稳定性.     

病毒感染对细胞周期调控影响的研究进展

大量研究表明,病毒感染细胞时,病毒编码的蛋白或DNA可以扰乱细胞周期通路:促进细胞向S期转化或者使细胞静息于G2/M期。在细胞内,细胞周期的调控机制十分复杂,其包含了由DNA损伤导致的细胞通路活化及其他方式。关于病毒对细胞周期的调控方式及细胞周期的改变对于病毒感染的研究已取得一定进展。对于病毒的此类研究可以揭示细胞活动中的关键调控因子及细胞周期检查点的具体分子机理。对病毒调控宿主细胞周期以达到自身最大化复制的机理进行综述。     

胞外Ca~(2 )促进粟酒裂殖酵母细胞增殖作用的研究

研究了胞外Ca~(2 )对粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）细胞增殖的影响。实验结果首次证明胞外Ca~(2 )能明显促进粟酒裂殖酵母的增殖,其作用方式主要是缩短了粟酒裂殖酵母的生长延滞期。当起始的接种细胞密度升高至使粟酒裂殖酵母的生长延滞期消失时,外加Ca~(2 )的作用也消失。EGTA可抑制粟酒裂殖酵母的细胞增殖,而外加Ca~(2 )能够有效消除EGTA的抑制作用,进一步说明胞外Ca~(2 )是粟酒裂殖酵母增殖所必需的。此外,外加EGTA除了可延长细胞增殖的延滞期外,还能显著降低指数期细胞分裂的速率以及达到稳定期时培养液中的细胞总数,提示缺Ca~(2 )还影响粟酒裂殖酵母细胞的分裂。     

WEB2基因在酿酒酵母S期检查点通路上调控RNR3基因表达

WEB2基因参与酿酒酵母S期检查点调控机制,而RNR3基因位于该调控通路末端,DNA损伤或合成阻断时,S期检查点通路诱导RNR3过度表达。因此,通过确定WEB2在该检查点通路上是否参与调控RNR3基因的表达,将有助于进一步明确WEB2基因在检查点通路上的工作位点,了解WEB2基因如何发挥检查点调控功能。构建RNR3-LacZ基因融合质粒,用于检测酵母细胞内RNR3基因的诱导性。诱导性可以通过测定β-半乳糖苷酶的活性而得知。利用DNA损伤药物甲磺酸甲酯(MMS)及DNA合成阻断剂羟基脲(HU)处理酵母细胞,测定WEB2基因突变株和野生株细胞内RNR3基因的诱导性。结果,WEB2突变株细胞中诱导活性分别增加(8.27±0.38)倍和(9.55±0.24)倍,而野生株分别增加了(83.32±2.42)倍和(124.67±2.87)倍。反映RNR3基因在WEB2突变株中的诱导性低于野生株。同RAD53突变株相比,后者的RNR3基因的诱导性更低,仅为(2.37±0.18)倍和(2.91±0.13)倍。说明WEB2基因突变影响S期检查点通路的信号传递至RNR3基因,所以在酿酒酵母S期检查点通路上,WEB2工作在RNR3基因上游,参与调控RNR3的表达,但调控能力不如RAD53基因强。     

裂殖酵母复制起始位点的序列特征分析和预测

DNA的精确复制是保证基因组完整性的关键。裂殖酵母是研究真核生物DNA复制等基因表达调控过程的重要模式生物。作者统计分析了裂殖酵母复制起始区的碱基组分、k-mer(k=2~4)频数、GC/AT位点偏差和GC/AT位点组分。结果发现:复制起始区的AT含量显著高于非复制起始区,且富含WW(W为A或T)二联体,而非复制起始区富含SS(S为G或C)二联体;复制起始区和非复制起始区的GC/AT位点偏差、GC/AT位点组分也存在显著差异。另外,作者仅基于DNA序列或结构特征,使用支持向量机区分了裂殖酵母复制起始区和非复制起始区,预测总精度约70%。表明DNA序列对裂殖酵母的复制起始有重要影响。该研究对进一步阐明真核生物的复制机制有重要的理论意义。     

胞外Ca2+促进粟酒裂殖酵母细胞增殖作用的研究

研究了胞外Ca²⁺对粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe)细胞增殖的影响。实验结果首次证明胞外Ca²⁺能明显促进粟酒裂殖酵母的增殖,其作用方式主要是缩短了粟酒裂殖酵母的生长延滞期。当起始的接种细胞密度升高至使粟酒裂殖酵母的生长延滞期消失时,外加Ca²⁺的作用也消失。EGTA可抑制粟酒裂殖酵母的细胞增殖,而外加Ca²⁺能够有效消除EGTA的抑制作用,进一步说明胞外Ca²⁺是粟酒裂殖酵母增殖所必需的。此外,外加EGTA除了可延长细胞增殖的延滞期外,还能显著降低指数期细胞分裂的速率以及达到稳定期时培养液中的细胞总数,提示缺Ca²⁺还影响粟酒裂殖酵母细胞的分裂。     

Skp2参与HeLa细胞G_2/M周期检查点的调控

具癌基因特性的Skp2在大多数肿瘤组织和肿瘤细胞中异常高表达,它作为SCFSkp2复合物的底物识别亚基调控p27KIP蛋白的稳定性而促进细胞G1/S期转换.为进一步明确Skp2与G2/M周期检查点的关系,在HeLa细胞中过表达Skp2以及通过反义寡核苷酸抑制Skp2表达.结果发现:Skp2能促进细胞周期运转,表现为S期细胞增多和G2/M期细胞减少,其中F-box结构域具有重要的功能意义;反义寡核苷酸抑制Skp2表达后,HeLa细胞发生显著的G2/M期阻滞;MTT检测结果表明,400nmol/L的Skp2的反义寡核苷酸能明显抑制HeLa细胞的增殖活性;Western印迹结果表明,HeLa细胞中Skp2可能通过负调控p21WAF的稳定性来参与G2/M检查点调控,这在用放线菌素D处理HeLa细胞的实验中得到验证.这些结果初步揭示了Skp2参与HeLa细胞G2/M周期检查点调控的分子机制.     

肿瘤免疫疗法中免疫检查点的研究进展

免疫检查点(immune chenkpoint)是存在于免疫系统中的抑制性信号通路,对外周组织中免疫反应强度、持续性予以调节,防止组织损伤,并在维持自身抗原耐受性的过程中发挥作用。T细胞识别、清除肿瘤的过程受到诸多信号通路、配体/受体的严密调控。免疫检查点疗法就是一类通过调节T细胞活性来提高抗肿瘤免疫反应的治疗方法。目前,通过抑制免疫检查点阻断信号以调节T细胞活性增强其抗肿瘤效应是肿瘤治疗热点,例如利用CTLA-4(cytotoxic T lymphocyte antigen4)、PD-1(programmed cell death1)、PD-L1(programmed cell death 1 ligand)的拮抗剂以及其它药物干扰免疫检查点,可直接刺激细胞毒性T细胞的活化进而启动抗肿瘤免疫,介导持续的肿瘤抑制过程。而联合使用免疫检查点阻断剂加强肿瘤抑制效果也在进行深入研究。免疫检查点信号通路的生物学机制目前获得诸多进展,本文就一些已应用于临床的免疫检查点及其它新型免疫检查点的研究进展加以综述。     

细胞周期检查点的分子机制

细胞在长期的进化过程中发展出了一套保证细胞周期中ＤＮＡ复制和染色体分配质量的检查机制,通常被称为细胞周期检查点。当细胞周期进程中出现异常事件,这类调节机制就被激活,及时地中断细胞周期的运行,待细胞修复或排除了故障后,细胞周期才能恢复运转。根据“质量控制”的内容,可将细胞周期检查点分为三种。第一种负责查看ＤＮＡ有无损伤,称为ＤＮＡ损伤检查点;第二种负责ＤＮＡ复制的进度,称为ＤＮＡ复制检查点;第二种负     

真核细胞DNA聚合酶δ的结构与功能

DNA聚合酶δ(Polδ)在真核细胞的DNA复制过程中具有核心酶的作用,同时还参与DNA的修复。Polδ是一种由多个亚基组成的复合体,目前已从哺乳动物、裂殖酵母和芽殖酵母等多种真核生物细胞中分离出,并对它们的亚基组成进行了分析,但还未得到确切一致的结果。Polδ在DNA复制中的具体作用已基本了解,它参与催化整个前导链的复制以及一些或大部分滞后链的复制。此外,Polδ还参与DNA的修复,此酶的这一功能可减少DNA的变异,但目前对其作用机理还知之较少。在Polδ活性调控方面,主要研究了一些相关蛋白因子对Polδ活性的调控作用以及转录因子对催化亚基表达的调控作用。     

细胞周期检查点的分子机制

细胞在长期的进化过程中发展出了一套保证细胞周期中ＤＮＡ复制和染色体分配质量的检查机制,通常被称为细胞周期检查点（ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ）。当细胞周期进程中出现异常事件,这类调节机制就被激活,及时地中断细胞周期的运行,待细胞修复或排除了故障后,细胞周期才能恢复运转。根据“质量控制”的内容,可将细胞周期检查点分为三种。第一种负责查看ＤＮＡ有无损伤,称为ＤＮＡ损伤检查点;第二种负责ＤＮＡ复制的进度,称为ＤＮＡ复制检查点;第三类是管理染色体的正确分配与否,称为纺锤体组装检查点。本文围绕检查点工作的这三个方面对其分子机制作一个简单的论述。     

芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白（其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶）,而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.     

细胞周期重启与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的神经退行性疾病,占成人痴呆症的60%以上。研究表明在受到异常刺激时分化成熟的细胞可以跨过G0/G1检查点进入G1期,并在S期发生DNA复制,有的细胞甚至能够到达G2期,但是最终却不能进入M期完成有丝分裂的整个过程。中枢神经元通常被认为处于终末分化状态,意味着它们不再进入细胞周期。然而,越来越多的研究显示AD患者脑中神经元存在细胞周期的重启,细胞周期重启可导致神经元死亡,细胞周期重启与AD的病理变化关系密切。     

外源钙调素对粟酒裂殖酵母细胞增殖的影响

外源钙调素（CaM）对粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）细胞增殖的影响。实验结果表明外源CaM能明显抑制粟酒裂殖酵母细胞的增殖,其作用方式是延长了粟酒裂殖酵母细胞生长的延滞期。抗粟酒裂殖酵母CaM抗体、TFP及Phenyl-SepharoseCL－4B能降低CaM对细胞生长的抑制作用,而Ca2+及Ca2+螫合剂EGTA对CaM的抑制作用均无影响。以上结果提示,外源CaM对粟酒裂殖酵母细胞增殖的抑制作用可能是由于胞外CaM激活了细胞膜上的Ca2+泵,使胞内Ca2+浓度降低所致。     

WEB2基因参与酿酒酵母S期检查点调控

WEB2基因编码产物为一种DNA解链酶。WEB2突变株经hydroxyurea阻断DNA合成后,经流式细胞仪检测DNA含量、纺锤体微管间接免疫 荧光染色及存活率测定,结果显示WEB2突变株表现S期检查点缺失。推测WEB2除了具有解链酶作用外,还参与酿酒酵母S期检查点调控机制,位于已建立的S期检查点信号传导通路模型上。本研究有助于加深对真核细胞检查点调控的了解,为研究肿瘤的发生机制提供线索。     

酵母细胞周期及其调控

酵母菌是一类多形的、不运动的、单细胞的真核微生物的统称。多数酵母菌都以出芽方式进行繁殖,称为芽殖酵母,也有少数种类的酵母以二分裂方式进行繁殖,称为裂殖酵母,例如粟酒裂殖酵母（＆hizosaccha－roapcesPombe）．芽殖酵母是研究细胞周期GI向S期过渡调控机制的好材料;而裂殖酵母为研究GZ向M期过渡调节的典型材料．下面简要介绍酵母细胞周期及其调控机制．1＄母细胞周期酵母细胞周期是由四个连续的时期组成,即：M期（有丝分裂期,包括核分裂和胞质分裂）、GI期（介于有丝分裂期与DNA合成之间的间歇期）、S期（DNA合成期）和…     

癌症高表达蛋白——Hecl在纺锤体组装检查点中的作用

细胞增殖依赖于细胞分裂前染色体的复制及随后的姐妹染色单体分离到达两极。纺锤体组装检查点具有确保染色体信息传递保真性的作用,检查点的缺失可能导致染色体的分离异常和肿瘤形成。癌症高表达蛋白(Hecl)通过与调控G2／M期的蛋白间的相互作用而在染色体的分离中发挥重要作用。Hecl与Nuf2的复合物,在G2／M期与动粒相结合,Hecl的缺失将导致严重的染色体分离错误。Hecl具有召集Mpsl和Mad1／Mad2复合物结合到动粒上的作用,这种结合可以激活纺锤体组装检查点途径中非常重要的APC^cdc20途径。但是Hecl、Mpsl、Madl三者之间的相互作用仍未明了。Hecl还可以通过与26S蛋白酶复合物的不同亚基结合调控其功能。Hecl是一种丝氨酸磷酸化蛋白,其磷酸化是由Nek2在G2／M期完成的。     

M期启动调节的普遍机制

细胞周期内发生的事件是细胞正常繁殖所必需的。对于所有的细胞周期来说,有两个事件是主要的:S期和M期。前者是染色体复制时期,后者是复制了的染色体分离并进入两个子细胞的时期。本文讨论细胞周期中M期启动的调控。据现在所知,所有的真核细胞存在一个共同的调控机制,其中心是蛋白激酶P34~(cdc2),它在有丝分裂及减数分裂的M期都被活化。在活化时,该激酶的磷酸化状态需要发生改变,并要和周期素(cyclin)相互作用。周期素是一类在细胞周期过程中水平发生变化的蛋白质。P34~(cdc2)被认为可以     

核内再复制分子机制研究进展

核内再复制是指细胞没有经历有丝分裂而形成特殊的多倍体核的现象。这是由于细胞周期没有进入M期并多次重复进入S期所致,其主要特征是MPF失活及S期CDKs激酶活性呈周期性振荡。核内再复制现象普遍存在于动物和植物中,在高代谢活性组织的细胞及最终进行高度分化的细胞中最常见。对细胞迅速生长和增殖有着重要的意义。如何阻止细胞有丝分裂的进行,进而引发核内再复制的机制仍在研究中。本文对植物及哺乳动物细胞中核内再复制的产生、调控机制及体外诱导方式等进行了综合评述。     

细胞周期中DNA复制的控制

细胞周期中ＤＮＡ复制的控制陆长德（中国科学院上海生物化学研究所２０００３１）真核细胞ＤＮＡ复制发生在细胞周期的Ｓ期,细胞ＤＮＡ复制的控制从狭义上看发生在ＤＮＡ复制的起始上;从广义上看,也发生在参与ＤＮＡ复制的酶和蛋白质因子的基因表达调控上。关于这些调控机制虽然远还没搞清,但也取得了一些进展,与近来细胞生物学,以及肿瘤研究的一些进展结合起来,可以说已初露端倪。进一步研究真核细胞ＤＮＡ复制的控制进一步研究真核细胞DNA复制的控制无疑对于搞清细胞周期在G1\S 期的控制机制具有重要意义。 要意义。