导图社区 细胞增殖调控与癌细胞
这是一篇关于细胞增殖调控与癌细胞的思维导图,主要内容包括:癌细胞,细胞增殖调控。详细讨论了细胞周期调控中的多个关键方面,列出了与细胞周期相关的周期蛋白,包括G1期、M期等各个时期的特定周期蛋白,并强调了CDK(周期蛋白依赖性蛋白激酶)在细胞周期调控中的重要性。介绍了肿瘤干细胞的概念及其在肿瘤发生和治疗中的重要性。提到了目前治疗肿瘤的主要手段,如手术、化学疗法、放射疗法以及生物学治疗等。
编辑于2024-06-11 01:31:47这是一篇关于线粒体和叶绿体的思维导图,主要内容包括:半自主性及起源,叶绿体,线粒体。讨论了细胞器的形态、分布、和数目,包括它们的基本形态、动态特征、融合与分裂、分化与去分化等特性。还描述了线粒体基因组(mtDNA)和叶绿体基因组(cpDNA)的特点,指出它们都呈双链环状,以半保留方式复制,并受细胞核控制,所需酶受核基因编码,因此具有半自主性。清晰地展示了线粒体和叶绿体的基本知识及其相互关系。
这是一篇关于八.细胞骨架的思维导图,主要内容包括:狭义:细胞质骨架:微丝、微管、中间丝,广义:细胞核骨架、细胞质骨架、质膜骨架与胞外基质。细胞骨架是细胞内部的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,为细胞提供形态支持和多种功能。
这是一篇关于细胞核的思维导图,主要内容包括:染色质/染色体,核基质(核骨架),核仁与核体,核被膜。核仁:主要负责核糖体的生物发生,包括rRNA的合成、加工和核糖体亚基的组装。核仁由纤维中心(FC)、致密纤维组分(DFC)和颗粒组分(GC)组成,每个组分都有其特定的功能。核基质(核骨架):是真核细胞核内的结构体系,与核纤层、中间丝等相互连接,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建有关。染色体:是细胞核中遗传信息的载体,其结构包括染色体带型和特殊染色体。染色体上的特定区域如着丝粒、端粒等都具有重要的功能。
社区模板帮助中心,点此进入>>
这是一篇关于线粒体和叶绿体的思维导图,主要内容包括:半自主性及起源,叶绿体,线粒体。讨论了细胞器的形态、分布、和数目,包括它们的基本形态、动态特征、融合与分裂、分化与去分化等特性。还描述了线粒体基因组(mtDNA)和叶绿体基因组(cpDNA)的特点,指出它们都呈双链环状,以半保留方式复制,并受细胞核控制,所需酶受核基因编码,因此具有半自主性。清晰地展示了线粒体和叶绿体的基本知识及其相互关系。
这是一篇关于八.细胞骨架的思维导图,主要内容包括:狭义:细胞质骨架:微丝、微管、中间丝,广义:细胞核骨架、细胞质骨架、质膜骨架与胞外基质。细胞骨架是细胞内部的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,为细胞提供形态支持和多种功能。
这是一篇关于细胞核的思维导图,主要内容包括:染色质/染色体,核基质(核骨架),核仁与核体,核被膜。核仁:主要负责核糖体的生物发生,包括rRNA的合成、加工和核糖体亚基的组装。核仁由纤维中心(FC)、致密纤维组分(DFC)和颗粒组分(GC)组成,每个组分都有其特定的功能。核基质(核骨架):是真核细胞核内的结构体系,与核纤层、中间丝等相互连接,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建有关。染色体:是细胞核中遗传信息的载体,其结构包括染色体带型和特殊染色体。染色体上的特定区域如着丝粒、端粒等都具有重要的功能。
细胞增殖调控与癌细胞
细胞增殖调控
MPF的发现及其作用
PCC(早熟染色体凝缩):与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝缩
G1期:细单线状
S期:粉末状
G2期:双线染色体状
非洲爪蟾卵实验
细胞质移植实验:在成熟的卵细胞的细胞质中,有一物质 可以诱导卵母细胞成熟。他们将这种物质称作成熟促进因子,MPF
爪蟾卵MPF纯化:主要含有p32+p45两种蛋白。p32和p45结合后,表现出蛋白激酶活性,可以使多种蛋白质底物磷酸化。因而证明,MPF是一种蛋白激酶。
p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系
裂殖酵母
Cdc2基因调控G2/M期转换,其表达产物为分子质量为34kDa的蛋白质,即p34cdc2,需结合p56cdc13才有激酶活性;
芽殖酵母
Cdc28基因调控G1/S以及G2/M期转换,产物为p34cdc28
海胆
发现周期蛋白cyclin
关系:MPF含有两个亚基,Cdc2为其催化亚基,周期蛋白cyclin为其调节亚基,。当两者结合后,表现出蛋白激酶活性。
周期蛋白
周期蛋白框:约100AA的相当保守的氨基酸序列,介导CDK与cyclin结合;
G1期周期蛋白:cyclinC,D,E
C端有特殊PEST序列,可能与cyclin的更新有关
M期周期蛋白:cyclinA,B
近N端含有一段由9个AA组成的特殊序列——破坏框,参与泛素依赖性cyclin的降解;后有一段约40AA的Lys富集区;
CDK和CDK抑制因子
CDK—周期蛋白依赖性蛋白激酶;都含有一段类似的CDK激酶结构域,其中相当保守的序列为PSTAIRE序列;
人体内Cdk2-13,Cdk1即为Cdc2;
CDK活性调控
磷酸化修饰位点;修饰性调控因子
负调控:CDK抑制因子——CKI,阻止Cyclin-CDK复合物的装配或活性;如Cip/Kip家族(p21-主要抑制G1期CDK,可与可与DNA聚合酶辅因子PCNA结合抑制DNA复制);INK4家族p16,15,18,19;
细胞周期运转调控
G2/M期转化与Cdk1的关键性调控作用
激酶活性的调控
与周期蛋白的结合是先决条件,随cyclinB含量的变化而变化
CDK活化激酶和Wee1/Mik1激酶对特定氨基酸的磷酸化;蛋白磷酸水解酶Cdc25C对特定氨基酸的去磷酸化;
Cdk1磷酸化底物蛋白,调控细胞周期。
M期周期蛋白与细胞分裂中期向后期转换
分裂中期过后,CDK与cyclin分离,在APC作用下,cyclinA和B通过泛素化依赖途径被蛋白酶体降解
APC——后期促进复合物
在分裂间期中表达,M期后才表现出活性,M期CDK激酶活性对APC的活性起着调节作用,而活化的APC则可以被蛋白磷酸水解酶作用而失活。
活性调节
正调控因子:Cdc20/Fizzy,Cdh1/Fzy等
负调控因子:Mad2,Emi1,Emi2等;
纺锤体组装检查点调控
Cdc20和Mad2定位结合于动粒上,纺锤体组装完成后动粒被微管捕捉,则Mad2释放,解除对Cdc20的抑制,APC活化,M期cyclin降解,细胞由中期向后期转变;所以只有所有染色体都与纺锤体结合后,APC才有活性。
G1/S期转化与G1周期蛋白依赖性CDK
是细胞增殖过程中的关键事件之一,标志着该细胞能否完成其DNA复制和其他相关生物大分子的合成,进而完成细胞分裂。
G₁期周期蛋白
cyclinD+Cdk4/Cdk6
目前仅知道Rb蛋白为其底物。Rb蛋白是转录因子E2F的抑制因子,因此Rb蛋白是G₁/S期转化的负调控因子,在G₁期的晚期阶段通过磷酸化而失活。
cyclinE+Cdk2
与类Rb蛋白p107和E2F结合形成复合物,Cdk2磷酸化p107使其失活,则E2F解除抑制促进基因转录和周期转换;还直接参与中心体复制的起始调控
cyclinA(M期cyclin)+Cdk2
与DNA复制有关;
G1期cyclin降解:SCF(具有E3泛素连接酶功能的多亚基复合物)泛素化降解途径,以及G1期CDK的参与
DNA复制起始调控
DNA复制起始点的识别——ORC(复制起始点识别复合物)
Cdc6和Cdc45
"DNA复制执照因子"——Mcm蛋白2-7(DNA解旋酶)
S/G2/期转换与DNA复制检查点
S期内部检查点:DNA损伤抑制复制起始点启动,启动DNA修复
ATM-Mdc1-MRNC依赖的Smc1磷酸化通路
ATM/ATR(PI3K同源激酶)介导的Cdc25A-Cdc2-cyclinE/A-Cdc45通路;Cdc45是Mcm的激活因子
DNA复制检查点:复制叉停滞导致的S期延长
ATR/Chk1介导的Cdc25A-Cdc2-cyclinE/A通路;Chk1/Chk1是DNA损伤信号感受因子的底物
其他因素在细胞周期调控中的作用
内在因素
癌基因
抑癌基因
外在因素
离子辐射
化学物质作用
病毒感染
癌细胞
癌细胞的基本特征
动物体内因细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤(malignancy),源于上皮组织的恶性肿瘤称为癌。
细胞生长与分裂失去控制,成为“不死”的永生细胞
具有浸润性和扩散性
癌细胞在分化程度上低于正常细胞和良性肿瘤细胞,失去了原组织细胞的某些结构和功能。
恶性肿瘤细胞(癌细胞)的细胞间黏着性下降,具有浸润性和扩散性,易于浸润周围健康组织,或通过血液循环和淋巴途径转移并在其他部位黏着和增殖。
细胞间相互作用改变
产生水解酶;异常表达某些膜蛋白
表达谱改变或蛋白质活性改变
表达胚胎细胞中的蛋白质;端粒酶活性较高;
体外培养的恶性转化细胞的特征
失去运动和分裂的接触抑制
抵御死亡
获取了抗细胞凋亡的能力;逃脱了生物机体对它的监控;促使细胞增殖的胞外信号过强
癌基因与抑癌基因
癌基因:是控制细胞生长和分裂的正常基因,突变能引起正常细胞癌变
病毒癌基因,v-onc
细胞癌基因(原癌基因),c-onc
抑癌基因
:正常细胞增殖过程中的负调控因子,其编码蛋白抑制细胞周期进程或促进细胞凋亡
Rb基因,p53基因
p53与DNA损伤——p53是一种转录因子,可激活DNA修复系统,并通过启动p21转录结合并抑制CDK-cyclin活性,从而阻滞细胞周期;DNA严重损伤,p53则诱导凋亡因子表达,使细胞进入程序性死亡
①偶联细胞周期与DNA损伤。即只要细胞有DNA损伤,那么细胞将不会分裂。如果DNA损伤被修复,那么细胞周期可以继续运行。
②如果DNA损伤未被修复,那么细胞将起始凋亡程序,以解除这类细胞可能对机体造成的危险。
③与细胞黏着有关的某些蛋白质可以防止肿瘤细胞的扩散,阻止接触抑制的丧失并抑制转移,这类蛋白质起转移抑制者作用。
肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果
肿瘤发生相关的主要调控因子:胞外信号分子,信号受体,胞内信号转导蛋白,转录因子,细胞周期调控蛋白,DNA损伤修复调控蛋白,促凋亡蛋白等;

肿瘤干细胞
致瘤中的小类群,含有特殊标记
具有高致瘤性,导致肿瘤化疗失败的主要原因
肿瘤干细胞可能起源于成体干细胞
肿瘤的治疗
根本是移除肿瘤细胞。手术移除、化学疗法和放射疗法是目前最常用的肿瘤治疗手段
生物学治疗:肿瘤细胞免疫治疗是重要的生物学治疗模式之一,基本原理是基于细胞增殖、分化、代谢及机体免疫等方面的调控机制来设计的。
CAR-T细胞免疫疗法
p32与p34同源为CDK;p45与p56同源为cyclin