Cyclin D

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Cyclin D(细胞周期蛋白 D)是细胞周期 G1 期的核心调控蛋白家族,包含三个高度同源的成员:Cyclin D1Cyclin D2Cyclin D3

与后续的 Cyclin E 或 Cyclin A 不同,Cyclin D 的合成完全依赖于细胞外的有丝分裂原(Mitogens)信号(如 EGF, IGF)。因此,它被视为细胞感知外部环境、决定是否进行分裂的“传感器”。它与 CDK4/6 结合形成活性复合物,磷酸化 Rb 蛋白,从而开启细胞周期的第一步。Cyclin D1 的异常扩增或易位是套细胞淋巴瘤乳腺癌的关键驱动事件。

Cyclin D · 周期蛋白
Mitogen Sensor (点击展开)
                   核心功能:激活 CDK4/6 ➔ 磷酸化 Rb
家族成员 CCND1, CCND2, CCND3
激酶搭档 CDK4/6
降解机制 GSK3β 磷酸化 ➔ 泛素化
相关肿瘤 套细胞淋巴瘤, 乳腺癌
细胞的“环境感应器”

Cyclin D 的表达水平是细胞内外信号通路的交汇点,特别是 MAPK通路 (RAS/MAPK) 和 PI3K/AKT通路

  • 合成(油门): 当生长因子(如 EGF)结合受体后,信号传导至核内,启动 CCND 基因的转录。mRNA 迅速翻译成 Cyclin D 蛋白,并与 CDK4/6 结合。
  • 降解(刹车): Cyclin D 非常不稳定(半衰期仅 20 分钟)。当生长因子撤去后,激酶 GSK3β 会磷酸化 Cyclin D,标记其被泛素-蛋白酶体系统降解。这确保了细胞一旦脱离生长环境,就能立即停止分裂。
三兄弟:分工与协作

虽然功能相似,但 Cyclin D 的三个成员在不同组织中的表达具有显著的特异性,这也决定了它们致癌谱的差异:

亚型 主要表达组织与病理关联
Cyclin D1
(CCND1)
• 表达:广泛存在于上皮组织
• 肿瘤:最常见的癌基因之一。涉及乳腺癌(扩增)、套细胞淋巴瘤(易位)、头颈部鳞癌等。
Cyclin D2
(CCND2)
• 表达:神经系统、淋巴系统、性腺。
Cyclin D3
(CCND3)
• 表达:淋巴造血系统(T细胞/B细胞)。
套细胞淋巴瘤的“指纹”:t(11;14)

Cyclin D1 在套细胞淋巴瘤(Mantle Cell Lymphoma, MCL)中具有诊断性的意义。

机制: 95% 以上的 MCL 患者会发生染色体易位 t(11;14)(q13;q32)。这次易位将位于 11 号染色体的 CCND1 基因,搬运到了位于 14 号染色体的 免疫球蛋白重链 (IgH) 基因增强子附近。由于 B细胞 会持续高表达 IgH,导致 Cyclin D1 被错误地持续激活,驱动淋巴细胞无限增殖。
治疗: 由于该机制极度依赖 CDK4/6 通路,CDK4/6抑制剂(如帕博西利)在 MCL 治疗中显示出显著疗效。

       关键文献

[1] Sherr C J. (1993). Mammalian G1 cyclins. Cell.
[奠基之作]:Charles Sherr 定义了 D 型周期蛋白作为生长因子传感器的核心功能。

[2] Rosenberg C L, et al. (1991). PRAD1, a candidate BCL1 oncogene: mapping and expression in centrocytic lymphoma. PNAS.
[病理发现]:首次鉴定出 Cyclin D1 (PRAD1) 是 t(11;14) 易位的癌基因,确立了其在淋巴瘤中的地位。

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