10.10.1 四大時期
時期 主要事件
G1(gap 1) 生長、準備 DNA 複製;檢查生長因子訊號
S(synthesis) DNA 複製(第七章)
G2(gap 2) 生長、準備有絲分裂
M(mitosis) 有絲分裂 + 胞質分裂
G0 靜止態;完全分化細胞(神經元、成熟心肌、紅血球)停在 G0
國考:「DNA 複製在哪期?」= S 期;「完全分化細胞停在哪期?」= G0。
10.10.2 Cyclin / CDK / CKI 調控核心
Cyclin-dependent kinase(CDK) 是 Ser/Thr 激酶,需 cyclin 結合才有活性:
時期 Cyclin CDK
G1 期進展 Cyclin D CDK4 / CDK6
G1 / S 轉換 Cyclin E CDK2
S 期 Cyclin A CDK2
G2/M 轉換前 Cyclin A CDK1(Cdc2)
G2 / M 轉換 Cyclin B CDK1(Cdc2)
補充:Cyclin A 在 S 期後半由 CDK2 切換為 CDK1,先於 Cyclin B-CDK1 啟動有絲分裂入口;Cyclin B-CDK1 隨後完成染色體凝縮等核心 M 期事件。兩者並行但分工。
Cyclin 本身特性:
在週期中週期性合成與降解(APC/C + 泛素-蛋白酶體路徑降解,第八章回顧)
本身不具激酶活性,是 CDK 的調控次單元
CDK 的直接調控:
正調控:cyclin 結合 + activating phosphorylation(CAK)
負調控:inhibitory phosphorylation(Wee1/Myt1 對 Thr14、Tyr15);Cdc25 phosphatase 去磷酸化才能活化
CKI(CDK inhibitors):
p21(CDKN1A;p53 下游)
p27、p57
INK4 家族(p15、p16、p18、p19) 專抑制 CDK4/6
泛素化(APC/C、SCF 複合體)間接:不是直接 phosphorylation,但實質上調控 CDK 活性週期
國考:
• 「CDK 活性不受誰直接調控?」= Ubiquitin(泛素化是透過降解 cyclin 間接調控,不直接作用於 CDK 活性位)。
• 「CDK 主要被誰抑制?」= p21(CKI 家族);Rb、lamin、myosin 不是 CKI。
• 「laminin 不是細胞週期主要調控蛋白」lamin 是核層蛋白(結構),cyclin、CDK、APC/C 才是。
10.10.3 Retinoblastoma(Rb)– E2F 限制點(restriction point)
靜止狀態(G1 早期):
Rb(低磷酸化)結合 E2F → E2F 被扣住,不能激活 S 期基因
進入 S 期:
生長因子(PDGF 等)→ Ras-MAPK → Cyclin D / CDK4,6 磷酸化 Rb
Cyclin E / CDK2 進一步高磷酸化 Rb
高磷酸化 Rb 釋放 E2F → E2F 活化 DNA 合成酵素基因(DHFR、thymidylate synthase、DNA pol、cyclin E/A)→ 進入 S 期
國考:
• 「何種情況刺激 DNA 合成酵素生成,使細胞從 G1 → S?」= CDK2 磷酸化 pRb(釋放 E2F)。
• 形成 pRb-E2F 複合體反而抑制 S 期進入,不是「刺激」。
10.10.4 p53 – p21 檢查點與 DNA 損傷反應
DNA 損傷 → ATM/ATR 磷酸化 p53 → p53 穩定 → 轉錄活化 p21
p21 抑制 CDK2/CDK4,6 → 週期暫停
修不好 → p53 啟動 凋亡
本節對應國考題 共 8 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
- 111-2-醫學一 Q98 完全分化的細胞(terminally differentiated cells)…
- 112-1-醫學一 Q97 下列何者不是真核生物細胞週期進行的主要調控蛋白?…
- 108-1-醫學一 Q97 下列何種情況會刺激 DNA 合成所需酵素的生成,進而使細胞週期從 G1 期進入 …