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週期素

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週期蛋白(英語:cyclin)或稱週期素是一個藉由週期素依賴性激酶調節細胞週期蛋白質家族[1]

功能

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週期素在細胞週期中扮演的角色

簡單來講,細胞週期可以分為四個階段:G0/G1、S、G2及M。G1和G2期是細胞生長期;S期是細胞將細胞核內的染色體複製的時期;M期是細胞進行有絲分裂減數分裂的時期。

在各個時期各有不同的週期素所調控著,不同的週期素在細胞週期的不同階段發生作用。細胞週期的主要週期素有:cyclin A, cyclin B, cyclin D及cyclin E。在G1期→S期調控蛋白為細胞週期蛋白D1以及細胞週期蛋白E,s期→G2期調控蛋白為細胞週期蛋白A(cyclin A),G2期→M期調控蛋白為細胞週期蛋白B(cyclin B)。

每一個週期素都有一個共同位叫週期素框。cyclin box的功能是活化一種叫週期素激酶(cyclin-dependent kinase; CDK)。

不同的週期素激酶在細胞週期的不同階段發生作用。例如:cyclin D活化CDK4或CDK6掌控G1期的細胞生長;cyclin A及cyclin E活化CDK2調控染色體複製;cyclin A及cyclin B活化CDK1調控有絲分裂和減數分裂。有趣的是,有些週期素雖然擁有cyclin box但它們沒有可活化的CDK:例如cyclin F, cyclin I以及cyclin G。而且cyclin I並沒有細胞週期的調控功能,它主要作用在神經細胞上。

分類

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主要分類

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週期素總共有兩大類

  • 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.

亞型

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特殊的週期素亞型包含:

物種 G1 G1/S S M
釀酒酵母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)
黑腹果蠅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)
蛋白質家族 成員
A英語Cyclin A CCNA1英語Cyclin A1CCNA2英語Cyclin A2
Cyclin B英語B CCNB1英語Cyclin B1CCNB2英語Cyclin B2CCNB3英語Cyclin B3
C CCNC英語Cyclin C
D英語Cyclin D CCND1英語Cyclin D1CCND2英語Cyclin D2CCND3英語Cyclin D3
E英語Cyclin E CCNE1英語Cyclin E1CCNE2英語Cyclin E2
F CCNF英語CCNF
G CCNG1英語CCNG1CCNG2英語CCNG2
H Cyclin H英語CCNH
I CCNICCNI2
J CCNJ英語CCNJCCNJL英語CCNJL
K CCNK英語Cyclin K
L CCNL1CCNL2
O CCNO
T CCNT1CCNT2
Y CCNYCCNYL1CCNYL2CCNYL3

其他含有此結構域的蛋白質

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此外,以下三個人類蛋白質具有週期素結構域:

CABLES2CNTD1CNTD2

歷史

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利蘭·哈特韋爾 (Leland H. Hartwell)、蒂姆·亨特 (R. Timothy Hunt),和保羅·納斯 (Paul M. Nurse) 由於發現週期素和週期素依賴性激酶,而獲得2001年諾貝爾生理醫學獎[2]

參考資料

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  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]. (原始內容存檔於2007-07-18). 
  • Plattner, Helmut; Hentschel, Joachim. Zellbiologie 第四版. 斯圖加特: Thieme. 2011. ISBN 3-1310-6514-1 (德語). 

延伸閱讀

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  • 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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