蛋白激酶C与细胞周期

近年的研究表明,PKC涉及到细胞的周期调节。在酵母细胞和哺乳动物细胞均发现PKC参与细胞周期调控,从而提示PKC可能在进化上是一种保守的细胞周期调节子。一般认为PKC在两个点上对细胞周期起作用,即G1期和G2期到M期的过渡期（G2／M）。在G1期,PKC分别在早G1期和晚G1期作用有所不同,主要作用表现在使细胞停留在G1期的中末阶段,这一过程,主要涉及到抑制肿瘤抑制因子－成视网膜细胞瘤（Rb)蛋白的磷酸化。PKC的主要作用是降低周期素依赖激酶CDK2的活性、降低周期素E和A的表达和增加周期素依赖的周期抑制蛋白p21^WAF1和p27^KIP1的表达;在G2／M期,PKC对细胞周期的调节主要与Cdc2(CDK1)的活性抑制有关。     

细胞周期素与细胞周期的调控

本综述了不同细胞周期素的分子结构和对细胞周期的调控作用,在细胞周期的不同时期,周期素与P34^cdc2及其相关激酶相作用,产生特定的激酶活性,使细胞通过细胞周期特定的调控点,周期素的累积与降解对细胞周期进程的调控起着重要的作用。     

DNA损伤反应中细胞周期检查点蛋白p27~(Kip1)表达及其调控机制

为了研究DNA损伤反应中p2 7Kip1的表达及其调控机制 ,应用免疫印迹的实验结果表明 :10Gy 60 Coγ射线照射后 3h ,HeLa细胞中p2 7Kip1蛋白水平开始下降并持续到 2 4h ,进而失去它对CDKs的抑制功能 .Northern印迹结果显示 ,电离辐射 (IR)对p2 7Kip1mRNA表达水平无明显影响 ,说明电离辐射诱导p2 7Kip1表达水平的降低主要与蛋白质降解相关 ,但其具体的调控机制还不清楚 .已知在G1—S期p2 7Kip1蛋白的降低主要依赖细胞周期蛋白E Cdk2激酶将其磷酸化后的泛素化蛋白酶体途径 (ubiquitin proteasomepathway) .酶动力学研究结果揭示 :电离辐射后细胞周期蛋白E Cdk2激酶活性增高 ,12h细胞周期蛋白E Cdk2激酶活性达到最大 .当在照前用细胞周期蛋白E Cdk2抑制剂olomoucine (10 μmol L)抑制细胞周期蛋白E Cdk2激酶活性时 ,p2 7Kip1蛋白表达水平增加 .此外 ,还观察到电离辐射可诱导p2 7Kip1泛素化水平的增高 ,而在使用蛋白酶体抑制剂MG 132 (5 μmol L)处理HeLa细胞后 ,可抑制辐射诱导p2 7Kip1蛋白水平的下调 .研究结果提示 :泛素化蛋白酶体途径参与了辐射诱导P2 7Kip1蛋白表达下调的降解机制 .     

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.     

Rho小G蛋白介导的细胞周期调控

Rho小G蛋白作为一个信号分子家族具有多样化的功能, 可以调节细胞骨架重排 、细胞迁移、细胞极性、基因表达、细胞周期调控等. Rho小G蛋白家族对细胞周期 调控的研究主要集中在其对于有丝分裂期细胞的调节作用,包括调节有丝分裂期前 期细胞趋圆化、后期染色体排列及收缩环的收缩作用.近期的研究显示,Rho小G蛋白及其效应分子对于细胞周期G1、S、G2期的调控主要是通过影响细胞周期的正调控因子细胞周期蛋白D1 (cyclin D1) 和负调控因子细胞周期蛋白依赖型激酶相互作用蛋白1及细胞周期蛋白依赖型激酶抑制蛋白27 (p21cip1/p27kip1) 进行的.本文总结了Rho小G蛋白及其效应分子在细胞周期调控,尤其是对G1/S期调控的研究进展,并简要阐述了Rho小G蛋白介导的细胞周期调控异常与癌症发生的关系.     

曲古抑菌素A对结肠癌细胞株SW480细胞周期影响的机制研究

为了研究组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)对结肠癌细胞周期和凋亡的影响,初步探讨TSA作用细胞周期的可能机制,将人结肠癌细胞系SW480经TSA处理后,运用流式细胞术检测细胞周期、凋亡以及细胞周期素的变化,最后采用western-blot对细胞周期相关的基因进行检测.结果表明,TSA处理细胞后,TSA能够延缓细胞周期G1-S进程,阻滞细胞于G1期,并且影响细胞周期素cyclinE、cyclinA聚集,而对凋亡无明显的影响.Western-blot显示,TSA能够上调p21Waf1/Cip1、p27Kip1的表达,下调CDK2、cyclinE以及cycli-nA的表达.以上结果说明在结肠癌细胞中,TSA能够通过上调p21Waf1/Cip1、p27Kip1的表达以及下调CDK2、cy-clinE、cyclinA的表达,从而阻滞细胞周期于G1期,最终影响肿瘤细胞的生长,以上研究为HDAC抑制剂应用于结肠癌治疗提供了理论依据.     

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。     

蛋白激酶C-细胞外信号调节激酶1/2通路介导精氨酸升压素对成年大鼠心肌成纤维细胞的促增殖作用

精氨酸升压素(arginine vasopressin, AVP)是高血压和心力衰竭时激活的神经体液和血流动力学因子,同时,它还具有直接的生长刺激作用.我们以往的研究显示AVP可诱导新生大鼠心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts, CFs)增殖.本研究旨在进一步观察AVP是否对成年大鼠CFs具有促增殖作用,并探计其机制.采用组织块法培养成年大鼠CFs,用[3H]-TdR掺入法和流式细胞仪方法观察AVP作用下CFs的DNA合成和细胞周期分布.根据特异性底物髓磷脂基质蛋白(myelin basic protein, MBP)的磷酸化水平测定细胞外信号调节激酶1/2 (extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)的活性.用Western blot检测ERK1/2的磷酸化和p27Kip1、细胞周期蛋白D1、 A、 E的表达.结果显示,AVP(0.1μmol/L)可促进成年大鼠CFs的DNA合成,该作用可被V1受体拮抗剂d(CH2)5[Tyr2(Me),Arg8]-vasopressin (0.1μmol/L)阻断,而不受V2受体拮抗剂desglycinamide [d(CH2)5, D-Ile2, Ile4, Arg8]-vasopressin (0.1μmol/L)的影响.AVP可激活ERK1/2,用蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)激动剂佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA, 30nmol/L, 5min)急性刺激可模拟该作用,而PMA持续慢性作用(2.5μmol/L,24h)耗竭PKC后则抑制AVP对ERK1/2的激活.AVP可抑制p27Kip1的蛋白表达,升高细胞周期蛋白D1、 A和E的表达,同时促进细胞周期由G0/G1期进入S期.ERK1/2抑制剂PD98059 (30μmol/L)阻断AVP对DNA合成、p27Kip1、细胞周期蛋白D1、A和E蛋白表达的作用,并抑制细胞周期进程.以上结果表明,AVP可促进成年大鼠CFs增殖,该作用由V1受体和PKC-ERK1/2通路介导.AVP可通过ERK1/2调控p27Kip1、细胞周期蛋白D1、A和E的表达,从而促进成年大鼠CFs的细胞周期进程.     

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     

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.     

细胞周期依赖性激酶4(Cdk4)在肿瘤发生发展中的作用

细胞周期依赖性激酶4(cdk4)是丝氨酸/苏氨酸激酶家族的成员,调控细胞周期G1期的进程.Cdk4与周期蛋白D(cyclin D)结合形成复合物,在G1期的演进中起重要作用,一旦出现失调就可能导致癌症的发生,并且也有一系列的内在和外在的信号调控着这个复合物.Cdk4以及它的调控因子在肿瘤的发生和转移中都显示了重要的作用.     

CDK16在人类癌症中的作用与机制

细胞周期蛋白依赖性激酶16(cyclin-dependent kinase 16,CDK16)是细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)家族中重要的成员之一,参与了一系列生物学过程,包括调控细胞的周期进程、肿瘤转移、凋亡、代谢和自噬等。CDK16在肿瘤的发生发展中起到重要的调控作用,包括肝癌、乳腺癌、肺癌、肠癌等。因此,CDK16在肿瘤早期诊断、预后、靶向治疗等方面具有巨大的临床应用潜力。本文就CDK16在人类癌症中的作用及机制进行综述,并对靶向CDK16在临床的应用展开讨论。     

乳腺癌细胞中p27kip1分子相互作用蛋白质谱的改变

p27kipl是细胞周期重要的负性调控因子,在乳腺癌等多种肿瘤发生发展过程中发挥重要作用.乳腺癌细胞中p27kipl蛋白通常是低丰度表达和错位分布,导致这种分布和表达改变的确切机制并不明确.已有研究表明,p27kipl磷酸化是重要的调节途径之一,细胞内外信号分子通过多种途径调节p27kipl的分布和表达.为了进一步阐明肿瘤细胞内调节p27kipl功能的分子机制,必须首先明确p27kipl在肿瘤细胞与正常细胞中相互作用蛋白质谱的差异.包括细胞周期素、周期素依赖性激酶、CRM1、jab1、Skp2等在内的多种分子可以与p27kipl发生相互作用.在乳腺癌细胞中还有儿种特异的作用分子.在不同细胞周期和不同细胞内分布状态下,p27kipl蛋白有不同的相互作用蛋白质谱.因此,我们推断在乳腺癌细胞内p27kipl分子相互作用蛋白质谱的差异可能是导致其低表达和错位分布的主要机制.     

p27蛋白及其相关因子在恶性肿瘤中的功能的研究

p27蛋白是周期蛋白依赖性激酶抑制剂家族的一员,通过抑制周期蛋白-周期蛋白依赖性激酶(cyclin-CDK)复合物活性对细胞周期进行负性调节,使细胞周期停滞在G1期。p27基因表达异常与多种恶性肿瘤的发生发展及预后有关。在p27基因发挥作用过程中,有众多的因素参与调控。本文简要介绍p27基因的结构与功能、表达调控以及与恶性肿瘤关系的研究进展。     

腺病毒携带shFOXM1 对ACC-2 细胞作用机制的研究

目的:研究携带特异性抑制叉头框蛋白M1(Forkhead box protein M1,FOXM1)表达的腺病毒(Ad5.sh FOXM1)对人涎腺腺样囊性癌(Adenoidcystic carcinoma,ACC)细胞周期的调控、细胞凋亡的影响及其作用机理。方法:根据人FOXM1 m RNA的序列,设计合成针对FOXM1基因的三对sh RNA,转染ACC-2细胞系,利用实时荧光定量PCR、Western blot筛选获得最佳干扰片段,并构建入腺病毒载体,利用流式细胞术、MTT、Western blot等检测其对ACC-2细胞周期、细胞凋亡的调控及分子作用。结果:1成功筛选获得了抑制FOXM1表达的sh RNA,并构建了特异性抑制ACC-2细胞中FOXM1表达的腺病毒Ad5-sh FOXM1;2Ad5-sh FOXM1能明显抑制ACC细胞的增殖,并引起ACC-2细胞S期的阻滞(P0.05);2Ad5-sh FOXM1通过下调c-Myc蛋白的表达抑制了细胞的增殖,通过下调P21Cip1,P27Kip1蛋白的表达抑制了ACC-2细胞周期(P0.05)。结论:下调FOXM1的表达能够明显抑制ACC-2细胞周期和ACC-2细胞的增殖。     

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...     

莪术醇诱导人肝癌HepG2细胞衰老及其机制研究

为进一步探讨莪术醇的诱导细胞衰老的机制,该研究采用荧光定量PCR技术对莪术醇处理后细胞中81个细胞衰老相关基因差异表达谱进行分析,结果发现TP53及其下游基因p16Ink4a、p21Waf1/Cip1和p27Kip1等的表达水平显著升高,伴随ABL1、ALDH1A3、CHEK2、HRAS、PTEN等多个衰老信号通路启动与效应关联基因的转录显著增强,而CyclinA2、IGFBP3、SIRT1以及TERT等细胞周期进程与衰老信号通路的负性调控基因的表达水平则显著降低。Western印迹检测结果显示,p53及其下游周期素依赖性蛋白激酶抑制物(CKI)分子p21WAF1和p16INK4水平升高,CyclinA2水平降低,与PCR结果一致,并伴野生型p53-诱导的蛋白磷酸酶1(Wip1)水平显著增高,提示莪术醇可能通过激活p53信号通路诱导HepG2细胞衰老。该研究进一步发现莪术醇能够诱导HepG2细胞发生衰老表型改变,伴G0/G1期周期阻滞。     

泛素-蛋白水解酶复合体通路在卵母细胞减数分裂和受精中的作用

泛素—蛋白水解酶复合体通路(Ubiquitin-proteasome pathway,UPP)高效快速并高度选择性地降解特定的蛋白质,从而参与控制多种重要的细胞生物学过程。在卵母细胞减数分裂和受精过程中,该通路通过降解细胞周期中的关键因子,如细胞周期蛋白、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制图子等细胞周期调控因子,从而参与卵母细胞生发泡破裂、第一极体排放、MII阻滞的维持和克服等过程,使细胞通过特定的检验点。此外,UPP也与丝裂原活化蛋白激酶通路、Polo样激酶、成熟促进因子、蛋白激酶C、钙调蛋白依赖激酶Ⅱ等减数分裂关键调节因子相互作用来参与卵母细胞减数分裂成熟和受精。一些周期蛋白(如后期促进复合体的某些亚单位等)还充当泛素连接酶成分,直接参与泛素化过程。     

SCF和APC/C的结构及功能

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(cyclin dependent kinases,CDKs)是细胞周期进行的推动力,泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)通过对细胞周期蛋白(cyclin)和CDK抑制物(CDK inhibitors,CKIs)的蛋白质水解作用来实现对CDKs活性的调控。SCF(Skp1-Cul1-F-box protein)和APC/C(anaphase-promoting complex/cyclosome)这两个泛素连接酶复合物参与了很多细胞周期调节因子的泛素化作用。它们参与的蛋白质降解系统的功能失调可能导致细胞增殖紊乱、基因组不稳定和肿瘤的发生。现对这两个泛素连接酶复合物的结构以及它们在细胞周期调控和肿瘤发生机制中的作用进行综述。     

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。