細胞週期與分裂

細胞週期蛋白(cyclin)

/ SY-klin /

想像一把只在一天中某個特定時刻才能打開鎖的鑰匙,用完就被丟掉,換上下一把帶時間戳的鑰匙。一個推動自己走過週期的細胞,用的正是這個把戲,以確保每個階段都按正確的順序、在正確的時刻發生。細胞週期蛋白是一類蛋白質,它們的數量在整個細胞週期中以重複的波浪起起落落,充當開啟和關閉週期機器的計時訊號。

細胞週期蛋白之所以得名,正是因為它們的水平在循環:某種特定的週期蛋白在某個時相被積累起來,一旦完成任務便驟然被銷毀。單憑自己,週期蛋白什麼也做不了——它們的力量來自結合到一個搭檔酶上,那個酶叫細胞週期蛋白依賴性激酶(CDK)。CDK 在沒有週期蛋白對接之前是沒有活性的;週期蛋白既開啟 CDK,又把它引向該時相該作用的正確目標。不同的週期蛋白在不同階段出現(比如 G1 週期蛋白、S 期週期蛋白和有絲分裂週期蛋白 B),所以週期蛋白此消彼長的潮汐,正是告訴細胞接下來該進入哪個時相的訊號。

細胞週期蛋白之所以重要,是因為它們既是細胞分裂的時鐘,也是它的齒輪。它們在每個時相結束時被驟然銷毀,正是週期得以朝一個方向前進、而不向後倒滑的原因——比如,銷毀有絲分裂週期蛋白是退出有絲分裂所必需的。它們是在分裂的海膽卵和蛤卵中被發現的,這一發現贏得了諾貝爾獎,並揭示出同樣一套計時系統在酵母、青蛙和人類體內運行。一點有用的提醒:週期蛋白設定時機,但檢查點可以否決它們,即便週期蛋白的水平說「出發」,也能讓週期停下來。

在一個受精的海膽卵裡,某種週期蛋白的水平穩步攀升,在細胞猛地投入分裂時達到頂峰,隨後驟跌為零——而這種鋸齒般的起落,隨著每一輪分裂一遍遍重複,就像滴答作響的時鐘。

週期蛋白的水平隨每一輪分裂而起、而落。

細胞週期蛋白本身沒有酶活性——它們是 CDK 的調控「開關」和目標選擇器,而真正進行化學工作、給其他蛋白質加磷酸的是 CDK。

又稱
cyclin protein周期蛋白週期蛋白