细胞周期蛋白依赖性激酶2的功能及其抑制剂的研究

细胞周期蛋白依赖性激酶2(cyclin-dependent kinase 2,CDK2)是CDK家族中的重要成员之一.CDK2的表达或功能异常与多种疾病(如肿瘤、病毒复制与感染、免疫缺陷性疾病和雄性不育等)发生机制密切相关.CDK2抑制剂已成为抗肿瘤药物研发中的一个重要靶点.该文对CDK2在细胞周期调控、细胞增殖、细胞...     

酿酒酵母Cdk1抑制蛋白的研究进展

细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,Cdk1)是真核生物细胞周期调控的核心,也是维持基因组稳定性的重要激酶,其活性受到严格调控.CDK抑制蛋白(cyclin-dependent kinase inhibitor,CKI)是调节其活性的一类关键负调控因子,CKI功能失活导致细胞不受控制地增殖,促进癌症的发生发展.酿酒酵母作为细胞周期研究的重要模式生物,在揭示CDK活性调控机制中发挥着重要作用.酿酒酵母中已发现的Cdk1抑制蛋白CKI包括Far1、Sic1以及最近鉴定的Cip1蛋白.这三个CKI蛋白在不同细胞时期中,通过抑制Cdk1活性调控细胞周期的进程.此外,CKI还在应对环境胁迫,保持基因组稳定性中发挥重要作用.本文对酿酒酵母Cdk1抑制蛋白CKI的研究进展,尤其是CKI在细胞周期运转及胁迫应答中的作用做出综述,以期为细胞周期及癌症的基础研究提供模式依据.     

CDK12主要生理功能与其在肿瘤发生中作用的研究进展

周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)是细胞周期和基因转录的关键调节因子,其调控异常是促进肿瘤发生的重要因素。CDK12是一种与转录相关的周期蛋白依赖性激酶,可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸(carboxy terminal domain of RNA polymeraseⅡ, RNA pol II CTD)中的丝氨酸磷酸化,并参与多种细胞生理过程,如DNA损伤反应、细胞增殖和分化以及m RNA剪接和转录前m RNA加工等。此外, CDK12编码基因的突变将导致多种细胞过程调控异常,基因不稳定性增加,这都可能促进肿瘤的发生发展。本文将重点讨论细胞中CDK12调节转录调控、RNA剪接、细胞成熟和分化、DNA损伤修复(DNA damage repair, DDR)的机制以及其基因突变对于正常细胞的影响,旨在阐明CDK12的主要生理功能及其在肿瘤发生发展中的作用,为临床各类肿瘤的靶向药物研究提供帮助。     

Polo样激酶1抑制剂Rigosertib对细胞放射损伤的防护作用

DNA双链断裂是电离辐射诱发最严重DNA损伤,能启动细胞周期阻滞、修复和死亡系列信号反应,其中周期阻滞是DNA损伤应答的重要过程,为DNA损伤修复提供了充足的时间。周期蛋白依赖性激酶4/6(cyclin-dependent kinase 4/6,CDK4/6)、周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase1,CDK1)和Polo样激酶1(Polo-like kinase 1,PLK1)等是细胞周期调控关键激酶,其抑制剂可以阻滞细胞周期进程,是否具有细胞放射防护作用有待进一步探究。本文选择人宫颈癌细胞HeLa、人正常乳腺细胞MCF-10A以及人脐静脉上皮细胞HUVEC为研究对象,研究比较了PLK1抑制剂Rigosertib、Volasertib, CDK4/6抑制剂Palbocilib, CDK1抑制剂Ro-3306的辐射防护作用。流式细胞术检测表明,Rigosertib、Volasertib、Ro-3306将细胞阻滞于G₂期(P<0.05,P<0.01或P<0.001),Palbocilib将细胞阻滞于G₁     

植物细胞周期调控因子及其功能的研究进展

细胞周期调控因子能通过影响细胞周期对植物细胞的生长、分裂和分化产生作用,进而调节植物的生长发育。本文综述了近几年来植物细胞周期调控因子中细胞周期蛋白（cyclin,CYC）、周期蛋白依赖激酶（cyclin-dependent kinase,CDK）等的作用机理及研究进展,阐述了各调控因子在植物生长发育过程中的作用。     

周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶及相关激酶抑制剂在细胞周期进程中的调控机制研究进展

在细胞发育过程中,细胞周期起着至关重要的作用。细胞周期进程主要受细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase, CDK)、周期蛋白和内源性CDK抑制剂(cyclin-dependent kinase inhibitors,CKI)调控。其中,CDK是主要的细胞周期调节因子,可与周期蛋白结合形成周期蛋白-CDK复合物,从而使数百种底物磷酸化,调控分裂间期和有丝分裂进程。各类细胞周期蛋白的活性异常,可引起不受控制的癌细胞增殖,导致癌症的发生与发展。因此,了解CDK的活性变化情况、周期蛋白-CDK的组装以及CKI的作用,将有助于了解细胞周期进程中潜在的调控过程,为癌症与疾病的治疗和CKI治疗药物的研发提供基础。本文关注了CDK激活和灭活的关键事件,并总结了周期蛋白-CDK在特定时期及位置的调控过程,以及相关CKI治疗药物在癌症及疾病中的研究进展,最后简单阐述了细胞周期进程研究面临的问题和存在的挑战,以期为后续细胞周期进程的深入研究提供参考和思路。     

靶向细胞周期蛋白B1的抗肿瘤研究

细胞周期蛋白B1(cyclin B1,CCNB1)是有丝分裂期(M期)周期蛋白,与细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)结合形成成熟促进因子(maturation promotingfactor,MPF),MPF的激活为真核细胞启动有丝分裂所必需.CCNB1在肿瘤组织中普遍高表达,该蛋白质作为一种细胞周期进程调节剂在肿瘤细胞内的表达量是判断肿瘤恶性程度高低的指标之一,被视为肿瘤抗原,故靶向CCNB1进行抗肿瘤治疗是肿瘤基因治疗中一个极有潜力的策略.首先分析了CCNB1与肿瘤的相关性,进而从CCNB1活性抑制因子、药物或化合物对CCNB1的抑制作用及CCNB1与抗肿瘤免疫等多方面对靶向CCNB1的抗肿瘤研究进行了综述.     

WEE1 激酶及其抑制剂在抗肿瘤治疗中的应用进展

WEE1激酶是一种细胞周期调节蛋白,能调控细胞周期蛋白依赖性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)的磷酸化状态,从而调节CDK1与细胞周期蛋白B(cyclin B)复合物的活性从而实现对细胞周期的调控,且对DNA损伤检查点具有重要的调节作用。WEE1是G2/M期阻滞的关键基因,起着重要的监测作用,在一些癌症中过表达,抑制或下调WEE1激酶均能引发有丝分裂灾难,因此WEE1激酶抑制剂可能在抗癌治疗中有关键作用。在癌症的治疗过程中,WEE1抑制剂与DNA损伤剂、化学药物等联合使用会得到比单独使用更为有效,且在p53缺失的癌细胞中能发挥更好的效果。目前WEE1已成为许多癌症治疗的关键靶点之一,其抑制剂MK-1775已处于临床研究阶段,且能增强一些DNA损伤剂对p53缺失的癌细胞的杀伤能力。本文就WEE1激酶及其抑制剂在抗癌治疗中的应用作一综述。     

CDK 抑制剂在抗肿瘤领域的研发进展

细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）为细胞周期调节的关键激酶，参与细胞增殖、转录、存活等生理过程。 CDK 在多种肿瘤中异常活化，是抗肿瘤药物研发的重要靶点之一。目前已有 1 个 CDK 抑制剂（palbociclib, CDK4/CDK6 抑制剂）被美国 食品药品监督管理局批准于 2015 年上市，数十个 CDK 抑制剂处于针对实体瘤和血液系统肿瘤的临床或临床前研究阶段。综述目前抗肿瘤 领域 CDK 抑制剂的研发现状、遇到的问题和可能的解决方案，并讨论其临床应用的可能。     

细胞周期负调控

调控细胞周期的关键是调节细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)的活性。细胞周期蛋白可结合并激活CDK,CDK活性还可通过磷酸化作用调节。因此细胞周期负调控包括以下3点:①细胞周期蛋白降解速度;②CDK磷酸化状态;③CDK抑制蛋白(CKI)。酵母中CKI包括FAR1,p40、PHO81,哺乳动物CKI有p21家族(包括p21、p27)及p16家族(包括p16、p15)。细胞周期负调控与抑癌基因密切相关,是不同抗肿瘤因子作用的共同途径。     

CDKs功能的分子结构基础

真核细胞的细胞周期主要由一些相关联的Ser/Thr蛋白激酶所调控,它们都包含有一个催化亚单位CDK(cyclin-dependent kinase)和一个调节亚单位周期蛋白(cyclin)。细胞周期中的重要事件,如细胞生长,DNA复制以及细胞分裂都分别受不同的cyclin-CDK复合物     

CKS2在人类部分癌症中的研究进展

CKS2是周期蛋白依赖性激酶亚家族(cyclin-dependent kinase subunit family)成员之一。本综述总结了CKS2在癌症标本中的表达及其与临床病理、预后等的相关性;介绍了CKS2在细胞周期、细胞凋亡及癌症侵袭转移等方面的研究进展。     

CDK9与疾病相关研究进展

细胞周期依赖性蛋白激酶9(cyclin-dependent kinases 9,CDK9)是丝氨酸/苏氨酸激酶家族成员之一,在细胞周期和凋亡中至关重要。CDK9是RNA转录关键延长因子,且通过磷酸化RNA聚合酶Ⅱ的羧基端结构域发挥功能。在这里我们概述了CDK9与炎症因子、流感病毒、艾滋病毒和肿瘤间的密切关系。我们通过对CDK9相关的途径的阐明,指出CDK9是细胞生物学的重要调节剂,CDK9途径的去调节可以为对人类疾病的发病机理和进展提供重要的见解。     

Polo样激酶1功能及其在肿瘤靶向治疗中的应用

Polo样激酶1(polo-like kinase1,PLK1)是一种广泛存在于真核细胞中的丝/苏氨酸激酶,在细胞周期调控中发挥关键的作用。其主要功能包括参与激活cyclin B/CDK1复合体,协助中心体的功能成熟,活化细胞分裂后期促进复合物(anaphase promoting complex,APC),促进染色体正常分离、分配和调控胞质分裂等。现已发现PLK1在多种肿瘤中表达增高并与某些肿瘤的预后密切相关。利用反义寡核苷酸、RNA干扰技术和化学合成PLK1小分子抑制剂等方法阻断PLK1的表达或降低其激酶活性,能够有效抑制肿瘤细胞的增殖并介导肿瘤细胞的凋亡,但对正常细胞没有明显影响,因此PLK1在肿瘤靶向治疗中具有重要的应用前景。     

p21亚细胞定位与肿瘤

p21是一种重要的周期蛋白依赖性激酶抑制因子(cyclin-dependent-kinase inhibitor, CKI),主要通过调控细胞周期维持细胞的生长和增殖。此外, p21还参与调控细胞凋亡、细胞衰老以及细胞运动等过程。近年来越来越多的研究表明, p21的功能具有双重性。当p21定位在细胞核时,其主要通过抑制周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinases, CDKs)的活性介导细胞周期停滞,抑制细胞增殖;当定位在细胞质时, p21能够促进细胞增殖。本文主要对p21的生物学功能、亚细胞定位调控机制及其在肿瘤研究中的最新进展予以综述。     

‘741杨’D2类细胞周期蛋白基因的克隆及功能鉴定

D类细胞周期蛋白(D-type cyclin,CYCD)调控细胞周期G1/S期转变。CYCD与细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)结合形成CYCD/CDK复合物,被激活的CYCD/CDK复合物通过磷酸化下游细胞周期响应因子调控细胞周期有序进行,进而影响植物的生长发育。该研究以‘741杨’为实验材料,成功鉴定得到1个D2类细胞周期蛋白基因(PtoCYCD2;1)。研究表明:(1)实时定量PCR(qRT-PCR)显示,PtoCYCD2;1基因在根、茎、叶、叶柄、树皮和木质部中均有表达,在叶中的相对表达水平最高。(2)亚细胞定位表明PtoCYCD2;1蛋白定位于细胞核。(3)与野生型(Wild-Type poplar,WT)相比,过表达PtoCYCD2;1基因的‘741杨’出现株高降低,茎直径减小,叶片明显下卷的表型。(4)扫描电镜分析(SEM)显示,转基因杨树叶片的上表皮细胞平均面积变小,细胞数量增多;树脂切片结果显示与WT相比,转基因杨树叶片的栅栏组织和海绵组织的细胞间隙疏松。(5)qRT-PCR结果显示,转基因杨树中细胞周期调控基因CDKA;1、CDKB1;1和CDKB2;1的表达水平显著上调,植物成视网膜细胞瘤相关蛋白1(retinoblastoma-related protein1,RBR1)基因、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子(kip-related protein,KRP)基因的表达水平显著下调。该研究结果为进一步研究木本植物CYCD2基因的功能奠定了基础。     

泛素-蛋白酶体降解途径在细胞周期调控中的作用

细胞周期的进程由一系列细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和CDK活性调节因子驱动。泛素-蛋白酶体对细胞周期调节因子的降解是细胞调控分裂进程的重要手段。CDK活性抑制因子的降解是细胞分裂所必需的,而细胞周期正调控因子的降解则对维持细胞稳态至关重要。本从参与调控的2类泛素连接酶SCF复合物、APC／C复合物的结构和功能的角度阐述了泛素-蛋白酶体降解途径在整个细胞周期调控中的作用和意义。     

Cyclin D1与细胞周期调控

细胞周期是细胞生命活动中一个最重要的过程,其关键是G1 期的启动.细胞周期蛋白(Cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)和CDK抑制因子(CKIs)是参与钿胞周期调控的主要因子.Cyclin D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白,是一个比其他Cyclins更加敏感的指标,对细胞周期调控至关重要.综述Cyclin D1的结构和功能及其在肿瘤组织中的表达特征,初步分析Cyclin D在昆虫细胞周期调控的研究.     

CDK4和CDK6在甲状腺乳头状癌中的表达及其临床意义

目的探讨细胞周期素依赖性蛋白激酶4(cyclin-dependent kinases 4,CDK4)和细胞周期素依赖性蛋白激酶6(cyclin-dependent kinases 6,CDK6)在甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)组织中的表达及其临床意义。方法免疫组织化学检测73例PTC及其癌旁正常组织中CDK4和CDK6的表达,分析两者与PTC患者临床病理特征的关系。结果 CDK4和CDK6在PTC的阳性表达率分别为58.9%和52.1%,显著高于癌旁正常组织的6.8%和11.0%。CDK4和CDK6在Ⅲ+Ⅵ期PTC中的阳性表达率均显著高于Ⅰ+Ⅱ期,在有淋巴结转移的阳性表达率均显著高于无淋巴结转移,而与患者性别、年龄、肿瘤大小、包膜侵犯无关。双变量相关性分析显示CDK4和CDK6具有密切正相关关系。结论 CDK4和CDK6在PTC中高表达,且与临床分期和淋巴结转移存在相关性,可能在肿瘤的恶性转化方面有重要作用。     

CDK4/6信号通路靶向治疗剂在癌症治疗中的研究进展

多数癌症的发生发展都具有细胞周期高度活化的特性。细胞周期蛋白依赖性激酶4/6 (CDK4/6)不仅在细胞有丝分裂中发挥了巨大作用,而且参与了衰老、凋亡和组蛋白调节等诸多生物学过程,并在多种癌症的发生发展中被异常激活。FDA批准了Palbociclib、Ribociclib和Abemaciclib等3种靶向CDK4/6的抑制剂,在临床上也取得了显著的疗效,有效地延长了内分泌治疗耐药的乳腺癌患者以及其他多种类型癌症患者的生存期。但这些抑制剂的临床应用也面临着获得性耐药等问题。文中综述了CDK4/6参与的生物调控过程,及其抑制剂在癌症治疗中的应用和面临的耐药性挑战。