CYCLIN B1 , 细胞周期蛋白

通过从 HeLa 细胞克隆 cDNA，Pines 和 Hunter（1989）获得了编码 CCNB1 的 HeLa cDNA。推导出的 433 个氨基酸的蛋白质具有中央保守的细胞周期蛋白框区域。CCNB1 主要在细胞分裂的 G2/M 期表达。

通过使用人类细胞周期蛋白 B1 探针在小鼠中进行基因定位，Lock 等人（1992）鉴定了位于 4、5、7、8、13、14、15 和 17 号染色体上的 10 个细胞周期蛋白 B1 相关序列。在 Northern 分析中，检测到 1.7、2.1 和 2.7 kb 的 3 个细胞周期蛋白 B1 相关转录物在胚胎干细胞和植入后胚胎中，从发育的第 9.5 天到第 15.5 天。小鼠基因组中的多个细胞周期蛋白 B1 相关序列和多个细胞周期蛋白 B1 mRNA 提出了看似多余的细胞周期蛋白 B 基因可能具有发育和/或细胞类型特异性功能的可能性。

▼ 基因功能
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Pines 和 Hunter（1989）报道 CCNB1 与 p34（cdc2）（CDK1; 116940 ）复合形成有丝分裂促进因子（也称为成熟促进因子，或 M 期促进因子）或 MPF。

在脊椎动物细胞中，MPF 在前期进入核被认为对于 M 期事件的诱导和协调至关重要。细胞周期蛋白 B1 的磷酸化是其核易位的核心。丰岛森本等人（2001）从非洲爪蟾 M 期提取物中纯化了一种蛋白激酶，该蛋白激酶磷酸化细胞周期蛋白 B1 核输出信号序列中间的关键丝氨酸残基（S147）。他们将此激酶鉴定为 Plx1，PLK1 的爪蟾同源物（ 602098）。在 HeLa 细胞的细胞周期进程中，内源性 PLK1 对 S147 和/或 S133 的激酶活性的变化与细胞提取物中的激酶活性相关。抗 PLK1 抗体耗尽了对 S147 和/或 S133 的激酶活性的 M 期提取物。抗磷酸 S147 抗体仅在 G2/M 期与细胞周期蛋白 B1 发生特异性反应。突变的细胞周期蛋白 B1，其中 S133 和 S147 被丙氨酸取代，保留在细胞质中，而野生型细胞周期蛋白 B1 在前期积累在细胞核中。组成型活性 PLK1 的共表达刺激细胞周期蛋白 B1 进入核。丰岛森本等人（2001）得出的结论是，PLK1 可能参与了在前期将 MPF 靶向细胞核的过程。

冢原等人（2010）分离出一个裂殖酵母细胞周期蛋白 B 突变体，特别是染色体生物定向缺陷。因此，Tsukahara 等人（2010）鉴定了 Cdk1（ 116940 ）-细胞周期蛋白 B 依赖的存活蛋白磷酸化（ 603352 ）。防止存活蛋白磷酸化会损害着丝粒染色体乘客复合物（CPC）靶向以及染色体生物定向，而拟磷存活蛋白抑制细胞周期蛋白 B 突变体中的生物定向缺陷。Survivin 磷酸化促进了与 shugoshin 的直接结合（参见609168），Tsukahara 等人（2010）定义为 CPC 的保守着丝粒转换因子。在人体细胞中，borealin 的磷酸化（ 609977）具有类似的作用。冢原等人（2010）得出的结论是，这项研究解决了 CPC 靶向着丝粒的保守机制，突出了 Cdk1-细胞周期蛋白 B 在染色体生物定向中的关键作用。

Cyclin A2（CCNA2; 123835 ）在 S 期首先被检测到，然后在细胞质和细胞核之间动态穿梭，最后在前中期被降解。使用 RNA 干扰和延时荧光显微镜同步 HeLa 细胞，Gong 和 Ferrell（2010）发现细胞周期蛋白 A2 是细胞周期蛋白 B1-CDK1 的激活和核积累以及核膜及时分解、组蛋白 H3 磷酸化所必需的, 和染色质凝聚。组成性核细胞周期蛋白 B1 的表达消除了许多这些影响，染色质凝聚与细胞周期蛋白 B1 易位到细胞核同时发生。与细胞周期蛋白 A2 的敲低相反，细胞周期蛋白 B1 的敲低，或更有效地，细胞周期蛋白 B1 和 B2 的敲低（CCNB2；602755），对后来的有丝分裂事件有更显着的影响，并在微管解聚的情况下导致有丝分裂停滞的丧失。Gong 和 Ferrell（2010）假设细胞周期蛋白 A2 有助于启动有丝分裂，部分原因是通过激活细胞周期蛋白 B1-CDK1 激活和核易位。

Nam 和 van Deursen（2014）发现过度表达转基因野生型 Ccnb1 或 Ccnb2 的小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）或脾细胞容易发生非整倍性。然而，非整倍体的根本原因是不同的，Ccnb1 过度表达导致染色质桥或后期失败，Ccnb2 过度表达导致染色体滞后。在 Ccnb1 过表达细胞中，有丝分裂表型的严重程度与分离酶（ESPL1; 604143 ）活性呈负相关。S/G2、前期、前期和中期的时间在 Ccnb1 过表达的 MEF 中似乎正常。

▼ 测绘
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Milatovich 和 Francke（1992）通过人/中国仓鼠体细胞杂交板的 Southern 印迹分析将 CCNB1 基因定位到 5q13-qter。基于这些信息和已知的染色体区域进化保守性，他们提出小鼠 13 号染色体上的同源细胞周期蛋白 B1 基因座 Cycb-4 是一个功能基因。Sartor 等人使用Pines 和 Hunter（1989）分离的 cDNA进行荧光原位杂交（1992）将 CCNB1 基因定位到 5q12。

▼ 动物模型
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已在哺乳动物中鉴定出两种 B 型细胞周期蛋白 B1 和 B2（ 602755 ）。增殖细胞表达两种细胞周期蛋白，它们结合并激活 p34（CDC2）。为了测试 2 个 B 型细胞周期蛋白是否具有不同的作用，Brandeis 等人（1998）产生了转基因小鼠品系，一个缺乏细胞周期蛋白 B1，另一个缺乏 B2。细胞周期蛋白 B1 被证明是一个必需基因；没有纯合的 B1-null 幼崽出生。相比之下，无效的 B2 小鼠发育正常，没有表现出任何明显的异常。雄性和雌性细胞周期蛋白 B2 缺失小鼠均可生育，鉴于精子发生过程中细胞周期蛋白 B2 的高水平和不同表达模式，这是出乎意料的。布兰代斯等人（1998）表明成熟睾丸中细胞周期蛋白 B1 的表达与细胞周期蛋白 B2 的表达重叠，但反之则不然。细胞周期蛋白 B1 可以在细胞内膜上找到，也可以在细胞质中游离，而细胞周期蛋白 B2 与膜相关。这些观察结果表明细胞周期蛋白 B1 可能补偿突变小鼠中细胞周期蛋白 B2 的损失，并暗示细胞周期蛋白 B1 能够将 p34（CDC2）激酶靶向细胞周期蛋白 B2 的基本底物。

在高等真核生物中，细胞周期的 S 期和 M 期由不同的细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）触发。例如，在青蛙卵提取物中，Cdk1（ 116940 ）-细胞周期蛋白 B 催化进入有丝分裂但不能触发 DNA 复制。两个假设可以解释这一观察结果：要么 Cdk1-细胞周期蛋白 B 无法识别其 S 期促进对应物的关键底物，要么其活性以某种方式受到调节以防止其激活 DNA 合成。摩尔等人（2003）证明 Cdk1-细胞周期蛋白 B1 具有神秘的 S 期促进能力，可以通过将其从细胞质重新定位到细胞核并用 Cdc25 磷酸酶适度刺激其活性来揭示该能力（ 157680）。因此，脊椎动物 CDK 的亚细胞定位及其活性的控制是确定其特异性的关键因素。

松尾等人（2003）研究了小鼠的再生肝脏并证明生物钟控制细胞周期相关基因的表达，这些基因反过来调节活性细胞周期蛋白 B1-Cdc2（ 116940 ）激酶（有丝分裂的关键调节剂）的表达。在这些基因中，松尾等人（2003）发现 Wee1（ 193525 ）的表达直接受生物钟系统的分子成分调节。相比之下，昼夜节律发条孤立于单细胞中的细胞周期振荡。松尾等人（2003）得出结论，细胞内的生物钟可以直接和单向地控制增殖细胞中的细胞分裂周期。