细胞周期与分裂

细胞周期蛋白(cyclin)

/ SY-klin /

想象一把只在一天中某个特定时刻才能打开锁的钥匙,用完就被丢掉,换上下一把带时间戳的钥匙。一个推动自己走过周期的细胞,用的正是这个把戏,以确保每个阶段都按正确的顺序、在正确的时刻发生。细胞周期蛋白是一类蛋白质,它们的数量在整个细胞周期中以重复的波浪起起落落,充当开启和关闭周期机器的计时信号。

细胞周期蛋白之所以得名,正是因为它们的水平在循环:某种特定的周期蛋白在某个时相被积累起来,一旦完成任务便骤然被销毁。单凭自己,周期蛋白什么也做不了——它们的力量来自结合到一个搭档酶上,那个酶叫细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)。CDK 在没有周期蛋白对接之前是没有活性的;周期蛋白既开启 CDK,又把它引向该时相该作用的正确目标。不同的周期蛋白在不同阶段出现(比如 G1 周期蛋白、S 期周期蛋白和有丝分裂周期蛋白 B),所以周期蛋白此消彼长的潮汐,正是告诉细胞接下来该进入哪个时相的信号。

细胞周期蛋白之所以重要,是因为它们既是细胞分裂的时钟,也是它的齿轮。它们在每个时相结束时被骤然销毁,正是周期得以朝一个方向前进、而不向后倒滑的原因——比如,销毁有丝分裂周期蛋白是退出有丝分裂所必需的。它们是在分裂的海胆卵和蛤卵中被发现的,这一发现赢得了诺贝尔奖,并揭示出同样一套计时系统在酵母、青蛙和人类体内运行。一点有用的提醒:周期蛋白设定时机,但检查点可以否决它们,即便周期蛋白的水平说“出发”,也能让周期停下来。

在一个受精的海胆卵里,某种周期蛋白的水平稳步攀升,在细胞猛地投入分裂时达到顶峰,随后骤跌为零——而这种锯齿般的起落,随着每一轮分裂一遍遍重复,就像滴答作响的时钟。

周期蛋白的水平随每一轮分裂而起、而落。

细胞周期蛋白本身没有酶活性——它们是 CDK 的调控“开关”和目标选择器,而真正进行化学工作、给其他蛋白质加磷酸的是 CDK。

又称
cyclin protein周期蛋白週期蛋白