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的蛋白质家族[1]。
功能
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或减数分裂的时期。
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
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,
- Cyclin A / CDK2 – active in S phase.
- Cyclin D / CDK4, Cyclin D / CDK6, and Cyclin E / CDK2 – regulates transition from G1 to S phase.
- 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.
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 | CCNA1、CCNA2 |
Cyclin B | CCNB1、CCNB2、CCNB3 |
C | CCNC |
D | CCND1、CCND2、CCND3 |
E | CCNE1、CCNE2 |
F | CCNF |
G | CCNG1、CCNG2 |
H | Cyclin H |
I | CCNI、CCNI2 |
J | CCNJ、CCNJL |
K | CCNK |
L | CCNL1、CCNL2 |
O | CCNO |
T | CCNT1、CCNT2 |
Y | CCNY、CCNYL1、CCNYL2、CCNYL3 |
此外,以下三个人类蛋白质具有周期素结构域:
CABLES2、CNTD1、CNTD2
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
延伸阅读
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