举例说明CDK在细胞周期中是如何执行调节功能的。
 
【正确答案】以CDK1激酶在细胞周期中的调控为例进行说明。 (1) CDK1激酶即MPF,或p34cdc2激酶,由p34cdc2蛋白和周期蛋白B结合而成。p34cdc2蛋白在细胞周期中的含量相对稳定,而周期蛋白B的含量则呈现出周期性变化。周期蛋白B一般在G1晚期开始合成,通过S期,其含量不断增加,达到G2期,含量达到最大值。当p34cdc2蛋白与周期蛋白B结合后,表现出激酶活性。到G2晚期阶段,CDK1活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。 (2)CDK1激酶活性受到很多因素的综合调节。周期蛋白与CDK1结合是CDK1激酶活性表现的前提条件。但是,周期蛋白与CDK1结合是CDK1活化的必要不充分条件,还需要wee1/mik1激酶和CDK1活化激酶催化CDK1的Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化,然后,CDK1在磷酸酶Cdc25C的催化下,其Thr14和Tyr15去磷酸化,最终表现出激酶活性。 (3)CDK1激酶通过使某些蛋白磷酸化,改变其下游的某些蛋白质的构象从而启动其功能,实现其调控细胞周期的目的。比如,组蛋白H1磷酸化,促进染色体凝集;核纤层蛋白磷酸化,促进核纤层解聚;核仁蛋白磷酸化,促进核仁解体;p60c-Src蛋白磷酸化,促进细胞骨架重排;C-abl蛋白磷酸化,促进调整细胞形态等。 (4)活化的CDK1促使分裂期细胞在分裂前期执行下列生化事件: ①染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体; ②细胞骨架解聚,有丝分裂纺锤体开始装配; ③高尔基复合体、内质网等细胞器解体,形成小的膜泡。 (5)在有丝分裂的后期,活化的后期促进因子APC主要介导两类蛋白质降解:后期抑制因子和有丝分裂周期蛋白。前者维持姐妹染色单体粘连,抑制后期启动;后者的降解意味着CDK1失去活性,有丝分裂即将结束,即染色体开始去凝集,核膜重建。
【答案解析】