第1页，共25页，星期日，2025年，2月5日染色体DNA的复制以两个独立的步骤发生：复制起始位点的起始远离复制起始位点的延伸一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次第2页，共25页，星期日，2025年，2月5日一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次DNA复制是全或无的过程。一旦DNA分子复制开始，它通常进行直到完成。如果不能这样的话，未完成复制的染色体可能在有丝分裂期被拉开而断裂。一旦复制完成，同一细胞周期内不会再次发生复制。这就避免了子细胞遗传到多余的任何DNA序列。第3页，共25页，星期日，2025年，2月5日这种一次且仅有一次的DNA复制特性是通过将起始过程分成两个时间上不同的步骤而实现的。有丝分裂末期以及G1早期：在起始位点装配前复制复合物，并做好启动的准备。有时也称为复制点许可。在S期早期：前复制复合物转型成为活化的前起始复合物，能够解开复制点，装载DNA合成装置。一旦起始位点被激活，前复制复合物发生去装配，其重新组装在下一个G1期前始终被阻止。因此，每个起始位点在每个细胞周期中使用一次，且仅仅一次。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次原因？？？第4页，共25页，星期日，2025年，2月5日DNA合成起始两个步骤的时间由细胞周期调控系统控制首先，前复制复合物的装配被Cdks抑制，而被泛素蛋白连接酶APC激活。因此，装配仅仅发生在有丝分裂后半段和G1早期，在此刻Cdk活性低而APC活性高。其次，在许可的起始位点进行DNA合成的起始在S期受到S-Cdks的触发。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次第5页，共25页，星期日，2025年，2月5日二、复制点许可：pre-RC的装配前复制复合物(prereplicativecomplex,pre-RC):大的蛋白复合物，包括起始识别复合物Mcm解旋酶：没有活性复合物在有丝分裂晚期和G1期在复制原点进行装配，在S期开始时在起始点被激活并启动DNA复制。第6页，共25页，星期日，2025年，2月5日一、起始位点识别复合物（ORC）pre-RC装配的核心成员是起始位点识别复合物（ORC）。在整个细胞周期结合于复制起始位点，但只有在有丝分裂晚期和G1早期发挥功能催化pre-RC的装配。二、复制点许可：pre-RC的装配第7页，共25页，星期日，2025年，2月5日pre-RC的装配开始于两个蛋白Cdc6和cdt1与结合的ORC的作用在ORC-Cdc6-Cdt1复合物在起始位点形成后，它招募了另一群称为Mcm复合物的蛋白。Mcm复合物是一种解旋酶，可在复制起始位点处解开DNA螺旋，然后和其余的复制装置一起中沿着DNA移动，在复制叉处解开DNA螺旋。二、复制点许可：pre-RC的装配Q:控制发生在那个蛋白？第8页，共25页，星期日，2025年，2月5日三、pre-RC的装配被局限在G1期原因？？？1、受到Cdk活性的抑制：当S-Cdks在早S期被激活并触发DNA合成起始时，它们也促进了单个pre-RC成分的破坏或抑制，从而阻碍了pre-RC的立即装配。S-和M-Cdks即使在S期完成后，依然持续阻断pre-RC装配，确保装配不能再次发生，一直到有丝分裂晚期所有Cdk活性降低第9页，共25页，星期日，2025年，2月5日三、pre-RC的装配被局限在G1期Cdc6被Cdk磷酸化：磷酸化的Cdc6结合到泛素-蛋白连接酶SCFCdc4，导致了Cdc6的蛋白酶解Mcm的细胞质定位：Cdk依赖的磷酸化启动。通过促进Mcm蛋白的核输出而非抑制其活性，Cdks在S期阻碍了新的Mcm复合物在起始位点的装配，但不影响已存在于DNA上的Mcm复合物。第10页，共25页，星期日，2025年，2月5日三、pre-RC的装配被局限在G1期Pre-RC装配也受到ORC亚单位磷酸化的抑制，但抑制的确切机制尚不清楚。磷酸化也可能只是通过抑制ORC与pre-RC其他组分的结合而发挥作用，而并非抑制其与DNA的结合。第11页，共25页，星期日，2025年，2月5日三、pre-RC的装配被局限在G1期2、APC在多细胞真核生物中，泛素-蛋白连接酶APC能够通过破坏被称为geminin的装配抑制子而促进pre-RC的装配。因此，APC在G1期晚期的灭活导致了pre-RC装配的抑制，而APC在有丝分裂晚期的激活又有助于促进pre-RC的装配。第12页，共25页，星期日，2025年，2月5日动物细胞中一个重要的pre-RC装配抑制子是蛋白geminin，它结合于Cdt1并阻止其结合到ORC上。APC能将geminin泛素化降解，使其在G1期保持低水平，允许pre-RC装配。Gemi