| 单词 | 成熟促进因子MPF |
| 释义 | 【成熟促进因子MPF】 脊椎动物的胚胎发育开始于成熟雌雄配子的结合。在大多数脊椎动物里，卵母细胞在卵巢内生长，发育至一定阶段后便停止于减数分裂前期Ⅰ，它们不能受精；卵母细胞必须经过成熟阶段，即完成其第1次减数分裂发育成为成熟的卵子后才能与精子结合，完成受精过程。所谓卵母细胞的成熟过程是指在适当的性激素刺激下使卵母细胞恢复减数分裂，包括卵母细胞核(胚泡)破裂(简称GVBD)，染色体浓缩，第1次减数纺垂体的形成，并排出第一极体。一般来说GVBD可作为卵母细胞成熟的第一标志。 在对两栖类卵母细胞成熟的研究中，格尔登(Gurdon 1967)发现用促性腺素处理带有滤泡膜的卵母细胞能引起GVBD，但把促性腺素注射进卵母细胞内，则不引起GVBD，因而提出促性腺素的作用是间接的。Masui和Markert(1971)也证明激素对胚泡(GV)的间接作用。他们证明：将豹蛙的卵母细胞在GVBD阶段前先用孕酮处理，再把这种卵母细胞质注射进未经处理的受体卵母细胞内，能诱导后者发生GVBD。他们也发现除去卵母细胞的核(GV)后，用孕酮处理卵母细胞也同样出现能诱导发生GVBD的细胞质活性，显然，孕酮处理后卵母细胞的细胞质能诱导发生GVBD的能力与胚泡的存在无关。此外接受孕酮处理过的卵母细胞质的卵母细胞，除了能引起GVBD外，还使卵母细胞经历了进一步的成熟变化，包括卵母细胞表面收缩，核染色体浓缩到中期阶段以及极体形成。由引可见，由于成熟诱导物刺激卵母细胞表面而在卵细胞内出现了负责促进成熟的细胞质因子；Masui和Markert(1971)为这种细胞质因子定名为：“促成熟因子(MPF)”。独立于这种与胚泡本身无关的促成熟因子的存在表明它是一种细胞质活性产物。MPF有如下作用：Reynhout和Smith(1974)适当剂量的将一种两栖类处于成熟过程中的卵母细胞质用显微注射的方法注入另一种两栖类的卵母细胞中能引起后者成熟。这证明卵母细胞中的MPF并无种类特异性。Kishmoto和Kanatani(1977)也证明：将1－甲基腺嘌呤(1－MA)处理不同种海星的卵母细胞后将它们的细胞质在物种间转移，能使受体卵母细胞感应成熟。用成熟诱导物，而不是甾族激素引起的成熟卵母细胞质内能发现MPF。用汞制剂(Brachet 1975)，离子交换剂A23187(＜Wasserman和Masui 1975)，缬氨霉素(Baltus 1977)和La离子(Schorderet，Slotrine等1976)处理爪蟾的卵母细胞后也在其细胞质内检测出了MPF。这些结果说明：MPF不是卵母细胞上的受体分子和甾族激素之间的反应产物。处于卵子发生早期各阶段的卵母细胞不能对成熟诱导物发生反应，而MPF对这种早期卵母细胞的影响已由HanocqQnertier(1976)用爪蟾得到证明，他们发现从成熟中卵母细胞得到的MPF能引起诱导早期卵母细胞的GVBD及染色体浓缩，虽然因其纺垂体不能形成而不发生减数分裂。处于成熟过程中的卵母细胞质对小的，不成熟的卵母细胞的相似影响已由Batakier(1978)用小鼠证明。他把处于成熟过程中的卵母细胞质与小卵母细胞用灭活的仙台病毒进行融合，观察到后者的GVBD和染色体浓缩到中期相。这些结果清楚地说明MPF是一种普遍存在的，能促使细胞核发生减数变化的细胞质因子。利用注射成熟卵母细胞质诱导成熟的卵母细胞里发现MPF在扩增。为了检测受体卵母细胞内MPF活性感应扩增的机理，Masui和Markert(1971)在豹蛙卵母细胞内进行了一系列的胞质转移，转移细胞质的量为60nl，约为卵母细胞体积的3%。先将孕酮处理过的卵母细胞质转移到未经处理的受体卵母细胞内，然后从第一受体再转移到第二受体．从第二受体到第三受体，每隔24h转移1次。尽管最初经孕酮处理过的供体的细胞质经一系列转移后明显地被稀释了，但在每次转移后，在受体内转移的细胞质，几乎仍以相似的频率(75%～90%)，诱导卵母细胞成熟。因此，在转移细胞质后的24h内，被转移的细胞质显示了能刺激受体卵母细胞内MPF的增加，把它的活性增加到相当于供体的水平。根据观察推断这是由于MPF的自动催化扩增作用所致。从两栖类卵母细胞中提取MPF是相当困难的。因为MPF活性极不稳定，如果匀浆，它就会失活。在离心提取时发现当添加EGTA到提取液中去，则其活性就变得相对稳定，另外为了保持它的活性必需有Mg++存在；Ca++浓度低到10一5M时，MPF就迅速钝化了。MPF活性与4，13及30S的大分子有关，对热不稳定，对蛋白酶敏感。由含NaF或钼酸铵的甘油磷酸缓冲液的蔗糖溶液组成的提取液对稳定MPF的活性是最基本的，ATP可以增强MPF的磷酸化作用。Drury(1978)的胶体过滤实验已指出MPF具有0．6～1．0×106u分子量的大分子。1988年Lohka等人才从蛙卵中提纯了MPF，并发现MPF至少包含两种蛋白质，一种是cdc2蛋白激酶，另一种成分则为周期素(cychin)，两者相互结合形成的复合物即为促成熟因子(MPF)。对MPF的结构与功能的研究导致了对细胞分裂机制的进一步阐明。例如在过去对酿酒酵母和裂体酵母遗传学的研究中，早已识别了控制细胞分裂的基因族(cdc)。遗传学家们已分离、鉴定出一批停滞于细胞周期不同阶段的突变体。尽管这两种酵母在进化上存在着显著差异，但是两者均具有同源的细胞周期调控基因，其中裂体酵母的cdc2基因和酿酒酵母的cdc28基因是高度保守的，互为同源物，均可编码一种34kd的蛋白激酶(P34cdc2／28)，Gautier(1988)的研究表明爪蟾P34cdc2／28同源物是MPF的一个组分，可与其他多肽形成复合物而使其他特异性蛋白发生磷酸化，从而产生子与分裂相关的细胞结构的改变，几年之内，在多种其他生物包括蚌、蛙、海星甚至人类中也发现了酵母cdc2蛋白激酶的同类物，从而把曾是默默无闻的酵母遗传学的工作推到了细胞周期研究的中心位置。哈蜊周期素A和B与P34cdc2／28相联合即具有B1组蛋白激酶活性和P13结合活性，且分子构成不相同，一种含周期素A，另一种含周期素B，两种之间的差别在于含有周期素B的复合物的H1组蛋白激酶活性较强，这样就易于使H1组蛋白发生磷酸化，从而使染色体浓缩甚至卷曲起来。这样看来，爪蟾卵母细胞中与P34cdc2／28相关联的P45多肽及Hela细胞中P62蛋白都有可能是周期素，由于周期素的不同，MPF也有可能存在着不同形式。如将酵母中的周期素(cyctin)放进人类细胞便不会得到相同的反应。也许周期素就是这样一种物质，它能使得酵母细胞区别于人类细胞。根据以上结论，Draetla(1988)等提出了细胞周期的调控模型，他认为活性MPF是由cdc2和周期素所组成的复合物。周期素是必需成分，而且周期性地发生解除，但cdc2却是始终存在的。周期素在中期／后期的过滤阶段即发生水解，从而使MPF失活，这样细胞就回到了间期。尽管研究者们已经确定了调控细胞周期的中心环节，但是MPF激酶的靶蛋白(底物)尚未完全被阐明。令人惊奇的是美国马里兰州生物中心的van de Waude(1988)观察到mos原癌基因编码的蛋白很可能是MPF的另一成分——周期素。由此看出癌基因的致癌机理很可能是因为细胞在静自状态下也异常地表达出分裂时的特征。由于MPF的高度纯化才使得细胞分裂周期的调控机理得到进一步阐明，以及找到癌基因的天然靶位。虽然，目前对几种动物卵母细胞中的MPF的结构和功能已有了相当的了解，但仍有很多复杂的问题有待探讨，特别是作为基因活动的产物，它在促进卵母细胞的成熟和细胞分裂方面与其他多种因子如何发生协同调控作用．仍是一个正在深入研究的重要问题。(中国科学院发育生物学所毛钟荣撰，严绍颐审) |
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