染色体仅复制一次的保证课件.ppt

1、染色体仅复制一次的保证优选染色体仅复制一次的保证 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。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。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制Q:控制发生在那个蛋白？三、pre-RC的装配被局限在G1期特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。Cdc

2、6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。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。五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制Sir为III型去乙酰化酶。Mcm的细胞质定位：Cdk依赖的磷酸化启动。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。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

3、期的激活又有助于促进pre-RC的装配。优选染色体仅复制一次的保证DNA复制是全或无的过程。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。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。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。原因？1、受到Cdk活性的 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-R

4、C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 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。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。Geminin的破坏导致了Cdt1的释放，Cdt1从而能在pre-RC装配中发挥功能。当APC在G1末

5、期失活时，geminin的积累将Cdt1再次失去功能，geminin从S期到有丝分裂晚期一直结合Cdt1。pre-RC装配的装配只发生在G1期。四、复制起始位点的激活复制起始位点的激活 G1和G1/S-Cdk复合物：S-Cdk复合物的表达和激活激活复制起始位点：激活复制起始位点：S-Cdk复合物：整个S期，G2期和有丝分裂早期，S-周期蛋白水平保持高水平：抑制复制起始位点：抑制复制起始位点：四、复制起始位点的激活复制起始位点的激活S周期蛋白Clb5和Clb6主要负责DNA复制的起始：Clb6：早期启动四、复制起始位点的激活复制起始位点的激活 如果将通常在常染色质表达的酵母基因放置在临近端粒的异

6、染色质区域，它的表达会受到此处紧密的染色质结构的抑制，这叫做基因沉默（基因沉默（gene silencing）沉默的异染色质和临近的常染色质之间的边界通常在多次细胞分裂被遗传下来。在一次分裂中，偶然边界移到新的位点，提示异染色质已经沿着染色体延伸或收缩。这种新边界的定位也是可以遗传的，并且在该细胞的大部分后裔中得以保持。因此异染色质结构是动态的结构是动态的，其边界并非由DNA序列决定，而是由表观遗传机制决定。二、复制点许可：pre-RC的装配五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制有丝分裂末期以及G1早期：在起始位点装配前复制复合物，并做好启动的准备。五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制边界处的一

7、小部分Sir复合物可能会解离足够长的时间来允许局部组蛋白的乙酰化，因而以可遗传的方式缩短了异染色质的区域。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。因此异染色质结构是动态的，其边界并非由DNA序列决定，而是由表观遗传机制决定。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。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次因为该机制是基于蛋白之间存在的可逆相互作用，这就可以解释为什么异染色质边界有时会移位到新的稳定的部位。pre-RC装配的装配只发生在G1期。沉默的

8、异染色质和临近的常染色质之间的边界通常在多次细胞分裂被遗传下来。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次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。一、起始位点识别复合物（ORC）优选染色体仅复制一次的保证沉默的异染色质和临近的常染色质之间的边界通常在多次细胞分裂被遗传下来。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。Sir为III型去乙酰化酶。Rap1特异性地与端粒DNA序列结合。二、复制点许可：pre-RC的装配 芽殖酵母中，端粒异染色质的主要成分是Rap1蛋白，它能直接结合到端粒D

9、NA序列上，沿着端粒长轴排列。其他主要成分是沉默信息调节因子（Silent information regulator，Sir）蛋白。这些蛋白中的三个（Sir2,3和4）形成三聚体复合物，与Rap1在端粒处相互作用，也沿着染色体的临近区域排列。Sir为III型去乙酰化酶。当临近端粒的新合成的DNA掺入到新核小体中时，旧核小体上的Sir复合物能将新核小体去乙酰化，从而为Sir蛋白产生更多的结合位点。一个Sir复合物与另一个结合的能力也在这个过程发挥作用，这可以促进Sir复合物沿着新DNA的协作多聚化 因为该机制是基于蛋白之间存在的可逆相互作用，这就可以解释为什么异染色质边界有时会移位到新的稳定的

10、部位。边界处的一小部分Sir复合物可能会解离足够长的时间来允许局部组蛋白的乙酰化，因而以可遗传的方式缩短了异染色质的区域。与之相似，某些细胞中临近区域过量的去甲基化也使得Sir复合物可以大量扩散，使异染色质延长 存在一定的机制来限定Sir复合物在染色体上长度。特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。1.芽殖酵母中，临近沉默染色质的高度转录区域含有组蛋白变体H2A.Z，它们能通过尚不清楚的机制来阻断Sir蛋白的局部扩散。当临近端粒的新合成的DNA掺入到新核小体中时，旧核小体上的Sir复合物能将新核小体去乙酰化，从而为Sir蛋白产生更多的

11、结合位点。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次二、复制点许可：pre-RC的装配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。染色体仅复制一次的保证二、复制点许可：pre-RC的装配边界处的一小部分Sir复合物可能会解离足够长的时间来允许局部组蛋白的乙酰化，因而以可遗传的方式缩短了异染色质的区域。Sir为III型去乙酰化酶。Rap1特异性地与端粒DNA序列结合。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。Mcm解旋酶：没有活性五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制二、复制点许可：pre-RC的装配五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制在一次分裂中，偶然边界

12、移到新的位点，提示异染色质已经沿着染色体延伸或收缩。如果将通常在常染色质表达的酵母基因放置在临近端粒的异染色质区域，它的表达会受到此处紧密的染色质结构的抑制，这叫做基因沉默（gene silencing）特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。沉默的异染色质和临近的常染色质之间的边界通常在多次细胞分裂被遗传下来。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次三、pre-RC的装配被局限在G1期首先，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。Sir为III型去乙酰化酶。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

13、够解开复制点，装载DNA合成装置。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。三、pre-RC的装配被局限在G1期在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。特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。二、复制点许可：pre-RC的装配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。pre-RC装配的装配只发生在G1期。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。

14、二、复制点许可：pre-RC的装配边界处的一小部分Sir复合物可能会解离足够长的时间来允许局部组蛋白的乙酰化，因而以可遗传的方式缩短了异染色质的区域。五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制因此，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。DNA复制是全或无的过程。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。边界处的一小部分Sir复合物可能会解离足够长的时间来允许局部组蛋白的乙酰化，因而以可遗传的方式缩短了异染色质的区域。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，

15、但不影响已存在于DNA上的Mcm复合物。Sir为III型去乙酰化酶。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。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。Geminin的破坏导致了Cdt1的释放，Cdt1从而能在pre-RC装配中发挥功能。一、起始位点识别复合物（ORC）五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制pre-RC的装配开始于两个蛋白Cdc6和cdt1与结合的ORC的作用一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次芽殖酵母中，端粒异染色质的主要成分是Rap1蛋白，它

16、能直接结合到端粒DNA序列上，沿着端粒长轴排列。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。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。四、复制起始位点的激活二、复制点许可：pre-RC的装配特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。这种新边界的定位也是可以遗传的，并且在该细胞的大部分后裔中得以保持。当临近端粒的新合成的DNA掺入到新核小体中时，旧核小体上的Sir复合物能将新核小体去乙酰化，从而为Sir蛋白产生更多的结合位点。如果将通常在常染色质表达的酵母基

17、因放置在临近端粒的异染色质区域，它的表达会受到此处紧密的染色质结构的抑制，这叫做基因沉默（gene silencing）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。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。S周期蛋白Clb5和Clb6主要负责DNA复制的起始：Clb6：早期启动这就避免了子细胞遗传到多余的任何DNA序列。一、复制起始位点在S期激活且仅激活一次五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制Pre-RC装配也受到ORC亚单位磷酸化的抑制，但抑制的确切机

18、制尚不清楚。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。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。一、起始位点识别复合物（ORC）特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制五、端粒和着丝粒的异染色质结构的复制有丝分裂末期以及G1早期：在起始位点装配前复制复合物，并做好启动的准备。二、复制点许可：pre-RC的装配G1和G1/S-Cdk复合物：S-Cdk复合物的表达和激活激活复制起始位点：周期蛋白E一、复制起始位点在S期激活且仅激活

19、一次首先，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。这就避免了子细胞遗传到多余的任何DNA序列。沉默的异染色质和临近的常染色质之间的边界通常在多次细胞分裂被遗传下来。特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。特定的染色质区域，称为异染色质障碍子或边界元件，含有能结合抑制局部核小体的装配的蛋白复合物的DNA。DNA复制是全或无的过程。有时也称为复制点许可。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。S周期蛋白Clb5和Clb6主要负责DNA复制的起始：Clb6：早期启动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。一个Sir复合物与另一个结合的能力也在这个过程发挥作用，这可以促进Sir复合物沿着新DNA的协作多聚化三、pre-RC的装配被局限在G1期四、芽殖酵母中Sir蛋白在端粒处形成可遗传的聚合物 尽管仅靠Sir蛋白的特性就为局部染色质结构的表观遗传模型提供了基础，然而已经清楚的是，端粒异染色质的确定首先是靠序列特异性结合的蛋白与DNA的结合。Rap1 Rap1特异性地与端粒DNA序列结合。然后招募Sir复合物，通过蛋白的相互作用而定位到端粒处。