周期蛋白

周期蛋白(英语:cyclin)或称周期素是一个借由周期蛋白依赖性激酶调节细胞周期蛋白质家族[1]

功能

 
周期蛋白在细胞周期中扮演的角色

简单来讲,细胞周期可以分为四个阶段:G0/G1、S、G2及M。G1和G2期是细胞生长期;S期是细胞将细胞核内的染色体复制的时期;M期是细胞进行有丝分裂减数分裂的时期。

在各个时期各有不同的周期蛋白所调控著,不同的周期蛋白在细胞周期的不同阶段发生作用。细胞周期的主要周期蛋白有:cyclin A, cyclin B, cyclin D及cyclin E。在G1期→S期调控蛋白为细胞周期蛋白D1以及细胞周期蛋白E,s期→G2期调控蛋白为细胞周期蛋白A(cyclin A),G2期→M期调控蛋白为细胞周期蛋白B(cyclin B)。

每一个周期蛋白都有一个共同位叫周期蛋白框。cyclin box的功能是激活一种叫周期蛋白激酶(cyclin-dependent kinase; CDK)。

不同的周期蛋白激酶在细胞周期的不同阶段发生作用。例如:cyclin D激活CDK4或CDK6掌控G1期的细胞生长;cyclin A及cyclin E激活CDK2调控染色体复制;cyclin A及cyclin B激活CDK1调控有丝分裂和减数分裂。有趣的是,有些周期蛋白虽然拥有cyclin box但它们没有可激活的CDK:例如cyclin F, cyclin I以及cyclin G。而且cyclin I并没有细胞周期的调控功能,它主要作用在神经细胞上。

分类

主要分类

周期蛋白总共有两大类

  • G1/S cyclins – essential for the control of the cell cycle at the G1/S transition,
  • G2/M cyclins – essential for the control of the cell cycle at the G2/M transition (mitosis). G2/M cyclins accumulate steadily during G2 and are abruptly destroyed as cells exit from mitosis (at the end of the M-phase).
    • Cyclin B / CDK1 – regulates progression from G2 to M phase.

亚型

特殊的周期蛋白亚型包含:

物种 G1 G1/S S M
酿酒酵母S. cerevisiae Cln3 (Cdk1) Cln 1,2 (Cdk1) Clb 5,6 (Cdk1) Clb 1,2,3,4 (Cdk 1)
粟酒裂殖酵母S. pombe Puc1? (Cdk1) Puc1, Cig1? (Cdk1) Cig2, Cig1? (Cdk1) Cdc13 (Cdk1)
黑腹果蝇D. melanogaster cyclin D (Cdk4) cyclin E (Cdk2) cyclin E, A (Cdk2,1) cyclin A, B, B3 (Cdk1)
非洲爪蟾X. laevis either not known or not present cyclin E (Cdk2) cyclin E, A (Cdk2,1) cyclin A, B, B3 (Cdk1)
智人H. sapiens cyclin D 1,2,3 (Cdk4,6) cyclin E(Cdk2) cyclin A(Cdk2,1) cyclin B (Cdk1)
蛋白质家族 成员
A英语Cyclin A CCNA1英语Cyclin A1CCNA2英语Cyclin A2
Cyclin B英语B CCNB1英语Cyclin B1CCNB2英语Cyclin B2CCNB3英语Cyclin B3
C CCNC英语Cyclin C
D英语Cyclin D CCND1英语Cyclin D1CCND2英语Cyclin D2CCND3英语Cyclin D3
E英语Cyclin E CCNE1英语Cyclin E1CCNE2英语Cyclin E2
F CCNF英语CCNF
G CCNG1英语CCNG1CCNG2英语CCNG2
H Cyclin H英语CCNH
I CCNICCNI2
J CCNJ英语CCNJCCNJL英语CCNJL
K CCNK英语Cyclin K
L CCNL1CCNL2
O CCNO
T CCNT1CCNT2
Y CCNYCCNYL1CCNYL2CCNYL3

其他含有此结构域的蛋白质

此外,以下三个人类蛋白质具有周期素结构域:

CABLES2CNTD1CNTD2

历史

利兰·哈特韦尔 (Leland H. Hartwell)、蒂姆·亨特 (R. Timothy Hunt),和保罗·纳斯 (Paul M. Nurse) 由于发现周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶,而获得2001年诺贝尔生理医学奖[2]

参考资料

  1. ^ Galderisi U; Jori FP; Giordano A. Cell cycle regulation and neural differentiation. Oncogene. August 2003, 22 (33): 5208–19. PMID 12910258. doi:10.1038/sj.onc.1206558. 
  2. ^ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2001. The Nobel Foundation. [2009-03-15]. (原始内容存档于2007-07-18). 
  • Plattner, Helmut; Hentschel, Joachim. Zellbiologie 第四版. 斯图加特: Thieme. 2011. ISBN 3-1310-6514-1 (德语). 

延伸阅读

  • Monty Krieger; Matthew P Scott; Matsudaira, Paul T.; Lodish, Harvey F.; Darnell, James E.; Lawrence Zipursky; Kaiser, Chris; Arnold Berk. Molecular cell biology Fifth. New York: W.H. Freeman and CO. 2004. ISBN 0-7167-4366-3. 

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