【重点提要】
细胞周期和细胞分裂的概念；细胞周期的时相组成及各自主要事件；细胞有丝分裂各时期的标志性事件及相关分子机制；减数分裂前期Ⅰ各阶段特点等。
细胞周期蛋白（cyclin）和周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）的结构；CDK1对G2/M期转化的调控；M期周期蛋白对M期中期向后期转换的调节。
【基本概念】
1. 细胞增殖（cell proliferation）：细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一，是生物繁育和生长发育的基础。细胞增殖最直观的表现是细胞分裂（cell division），即由原来的一个亲代细胞（mother cell）变为两个子代细胞（daughter cell），新形成的子代细胞再经过物质准备和细胞分裂，又会产生下一代的子细胞。这样周而复始，使细胞的数量不断增加。
2. 细胞周期(cell cycle，cell division cycle)：又称为细胞分裂周期（cell division cycle）、细胞生活周期（cell life cycle）或细胞繁殖周期（cell reproductive cycle），是指一次细胞分裂结束到下一次分裂完成之间的有序过程。
3. 周期中细胞（cycling cell）：这类细胞（如上皮组织的基底层细胞），的细胞周期持续运转，通过持续不断的分裂，增加细胞数量。
4. G0期细胞（G0 cell）：也称静止期细胞（quiescentcell），这类细胞暂时脱离细胞周期，停止细胞分裂，但仍然活跃地进行代谢活动，执行特定的生物学功能，G0期细胞只是暂时脱离细胞周期，一旦得到信号指使，会快速返回细胞周期，分裂增殖。
5. 终末分化细胞（terminally differentiated cell）：在机体内另有一类细胞，由于分化程度很高，一旦特化定型后，执行特定功能，则终生不再分裂。如横纹肌细胞，血液多型核白细胞等。
6. 检验点（checkpoint）：又称限制点（restriction point），是细胞周期的调控点，检验细胞从一个周期时相进入下一个时相的条件是否适合。从分子水平看，检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路，其监控作用在于保证基因和基因组的稳定性。
7. 细胞周期同步化（cell cycle synchronization）：使得同种细胞组成的整个细胞群体的细胞周期趋于一致，都处于同一个时相，这一过程称为细胞周期同步化，包括天然同步化（natural synchronization）和人工同步化（artificial synchronization）两种方式，常用的包括DNA 合成阻断法和分裂中期阻断法。
8. 有丝分裂（mitosis）：是指细胞核中复制的染色体通过纺锤体的牵引进入两个子细胞核，从而使子细胞染色体与母细胞染色体完全相同的细胞分裂过程。
9. 减数分裂（meiosis）：是真核生物形成成熟生殖细胞的分裂方式，染色体DNA复制一次而细胞连续分裂两次，使染色体数目减半的细胞分裂形式，产生的子细胞只含有母细胞每对同源染色体中的一条。
10. 有丝分裂纺锤体（mitoticspindle）：有丝分裂过程中，由微管及其结合蛋白、纺锤体两极组成的装置，在有丝分裂过程中对复制后染色体的排列与运动具有重要作用。
11. 联会 (synapsis)：在减数分裂过程中，同源染色体彼此配对的过程。
12. 同源染色体（homologous chromosome）：二倍体细胞中能够配对的染色体，每条染色体来自不同的亲本。每对同源染色体携带两个拷贝的遗传物质，每条染色体各含其一。
13. 细胞板(cell plate)：在分裂的植物细胞中，由膜泡融合形成的扁平的膜结构，是新生植物细胞质膜的前体
14. G1期（G1 phase）：在细胞周期中从有丝分裂结束至DNA复制开始之间的间隔时期。
15. G2期（G2 phase）：在细胞周期中从DNA复制结束至M期开始之间的间隔时期。
16. S期 (S phase)：在细胞周期中发生DNA复制的时期。
17. M期（M phase）：包括有丝分裂和胞质分裂在内的细胞周期时相。有丝分裂时，复制的染色体发生分离，进入新生的子细胞核内；胞质分裂时，细胞分裂为两个子细胞。
18. 重组节（combination nodule）：在联会复合体部位的中间出现一个球形、椭圆形或棒状的蛋白质装配成的结节结构。
19. 染色体凝缩（chromatin condensation）：是指由间期细长、弥漫样分布的线性染色质，经过进一步螺旋化、折叠和包装等过程，逐渐变短变粗，形成光镜下可辨的早期染色体结构。
20. 染色体整列（congression）：染色体在两侧动粒微管的作用下，向赤道面运动的过程。
21. 联会复合体（synaptonemal complex，SC）：是减数分裂期间（前期Ⅰ）在两个同源染色体之间形成的一种临时性蛋白质梯状结构，广泛存在于动物和植物减数分裂过程中，由位于中间的中央组分和位于两侧的侧生组分共同构成。主要功能是介导同源染色体之间配对和遗传重组。
22. 星体（aster）：动物细胞有丝分裂时，细胞两极围绕中心体向外辐射排列的微管所组成的星形结构。
23. 中心体(centrosome)：由一对相互垂直的柱状中心粒及周围无定形的电子致密的基质组成，是微管组织中心。
24. 中心粒(centriole)：直径约0.2 μm，长约直径2倍的圆柱状结构，由9组平行排列的纤维组成，每组纤维由三联体微管组成。中心粒几乎总是成对出现，两者呈垂直排列。
25. 凝缩蛋白（condensin）：属于染色体结构维持蛋白，介导染色体DNA分之内交联，利用水解ATP的能量，促进染色体凝缩。
26. 黏连蛋白（cohesin）：染色体高级结构的组织是依赖于不同的染色体结构维持蛋白复合物Smc（structuralmaintenance of chromosome）来维持的。黏连蛋白是由多个亚基构成的，介导姐妹染色单体的黏着，其核心组分具有ATPase 活性，在染色体高级结构组织、包装和配对等方面行使关键作用。
27. 收缩环（contractile ring）：胞质分裂开始时，大量的肌动蛋白和肌球蛋白Ⅱ在中体处组装成反向排列的微丝束，环绕细胞，称为收缩环。
28. 胞质分裂（cytokinesis）：细胞分裂过程中，通过分裂沟处肌动蛋白聚集和收缩环收缩，最终导致细胞膜融合形成两个子细胞的过程。
29. MPF：卵细胞成熟促进因子（maturationpromotingfactor），或细胞有丝分裂促进因子（mitosispromoting factor），也称M 期促进因子（M-phasepromoting factor）。是cdc2蛋白和其调节亚单位周期蛋白共同组成的蛋白质复合物，具有蛋白激酶活性，在细胞从G2期进入到M期时起着重要作用，催化细胞产生一系列分裂期行为。
30. 早熟染色体凝缩（premature chromosome condensation，PCC）：将M 期细胞与其他间期细胞融合，并继续培养一定时间发现，与M 期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝缩，称之为早熟染色体凝缩。其中G1 、S和 G2期的PCC分别为细单线状、粉末状和双线染色体状。
31. 周期蛋白（cyclin）：在细胞周期内表达的时相有所不同，同周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）结合对细胞周期进行调节的一类蛋白质。
32. 周期蛋白依赖性蛋白激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）：与周期蛋白结合并活化，使靶蛋白磷酸化、调控细胞周期进程的激酶。
33. 后期促进复合体（anaphase promoting complex，APC）：具有泛素连接酶活性的蛋白质复合物。通过泛素依赖性蛋白降解途径，降解参与姐妹染色单体分离的蛋白质，使细胞从中期向后期转换。
34. 细胞周期调控系统（cell cycle control system）：细胞内存在的由一系列蛋白质所组成的网络系统，能够按照细胞生理状态和周围环境，对细胞周期运行进行精密的调节。
35. .Rb蛋白（retinoblastoma protein，Rb protein）：目前已知Rb 蛋白是cyclinD-CDK的底物，是E2F 的抑制因子，在哺乳类G1 期细胞中起“刹车”作用，因此Rb 蛋白是G1/S期转化的负调控因子，在G1 期的晚期阶段通过磷酸化而失活。Rb 基因突变失活则会导致视网膜母细胞瘤（retinoblastoma）。Rb基因同p53等基因被称为抑癌基因（肿瘤抑制基因或抗癌基因）。
36. 温度敏感型突变株（temperature-sensitive mutants，ts）：在允许温度条件（20～23℃）下，可以正常分裂繁殖，而在限定温度条件（35～37℃）下，则不能正常分裂繁殖的酵母突变株。这种在限定温度下失去正常分裂繁殖能力的现象，是由于某个基因发生突变而引起的。可以对不同突变株的基因变化和基因表达进行分析来研究细胞周期调控基因。
37. cdc2基因：cdc2基因是第一个被分离出来的cdc（cell divide control）基因，cdc2 基因突变导致细胞停留在G2/M期交界处。它的表达产物为一种相对分子质量为3.4×104的蛋白质，被称为p34cdc2。进一步研究发现，p34cdc2 具有蛋白激酶活性，可以使多种蛋白底物磷酸化，因而又被称为p34cdc2 激酶。
38. 周期蛋白框（cyclin box）：各种周期蛋白均含有一段相当保守的氨基酸序列，被称为周期蛋白框，约含100 个氨基酸残基，其功能是介导周期蛋白与CDK 结合。不同的周期蛋白框识别不同的CDK，组成不同的cyclin-CDK复合体，表现出不同的CDK 活性。
39. M期周期蛋白破坏框（destruction box）：M 期周期蛋白近N 端含有一段由9 个氨基酸残基组成的特殊序列（RXXLGXIXN ，其中X 代表可变性氨基酸），称为破坏框。在破坏框之后，为一段约40 个氨基酸残基组成的赖氨酸富集区。破坏框主要参与泛素依赖性的cyclin A 和B 的降解。
40. CDK抑制因子（cyclin-dependent kinase inhibitor，CKI）：细胞内存在的一些对CDK 活性起负调控的蛋白质，称为CDK 抑制因子。到目前为止，已经发现多种对CDK起负调控作用的CKI，分别归为Cip/Kip 家族和INK4 家族。
【知识点解析】
一、细胞周期的时相组成及各自主要事件
1、G1 期。是细胞周期的第一阶段。每次细胞分裂之后产生两个子代细胞，即标志着G1期的开始，子代细胞随即进入细胞生长期，开始合成除了细胞核DNA之外的细胞生长所需要的各种蛋白质、糖类、脂质等。在G1 期的晚期阶段存在起始点（start，芽殖酵母中）或者限制点（restrictionpoint，R 点,动物细胞中），细胞只有在内、外因素共同作用下才能通过这一阶段，进入S 期并合成DNA。任何因素影响到这一基本事件的完成，都将严重影响细胞从G1期向S 期转换。
2、S 期。即DNA 合成期。该时期真核细胞和原核生物的DNA都严格按照半保留方式进行复制合成。DNA 复制的起始和复制过程受到多种细胞周期调节因子的严密调控。新合成的DNA 立即与组蛋白结合，共同组成核小体串珠结构。
3、G2 期。DNA 复制完成以后，细胞即进入G2 期。核内DNA 的含量已经增加一倍，其他结构物质和相关的亚细胞结构也已完成进入分裂期的必要准备。但细胞能否顺利地进入分裂期，要受到G2 期其他检验点的控制。只有当所有因素满足后，细胞才能实现从G2 期向M 期的转化。
4、M期：即细胞分裂期。不论有丝分裂还是减数分裂，细胞都经过分裂，将其经过S 期复制的染色体（DNA）平均分配到两个子细胞中。
二、有丝分裂各期的重要事件及其结构装置
1．前期（prophase）：有丝分裂的开始阶段，主要发生两个事件：
（1）染色体凝缩（chromatincondensation）。已复制染色体的两个姐妹染色单体间彼此黏着和凝缩；不同水平染色体高级结构的组织依赖于不同的染色体结构维持蛋白（structural maintenance of chromosome，Smc），如黏连蛋白（cohesin）和凝缩蛋白（condensin）。
（2）细胞分裂极的确立和纺锤体的装配。动物细胞分裂极的确立，与中心体的复制、分离和有星纺锤体的装配密切相关。中心体建立两极纺锤体，确保细胞分裂过程的对称性和双极性，这对于染色体的精确分离是必需的。高等植物细胞没有中心体，但有丝分裂时也要装配形成无星纺锤体。
2．前中期（prometaphase）：其标志性事件有三个
（1）核膜崩解。核膜的崩解缘于核纤层的解体。细胞分裂过程中核纤层的解体和重新组装与核纤层蛋白的磷酸化水平相关。核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化可能是有丝分裂过程中核纤层结构动态变化的调控因素。核纤层蛋白是有丝分裂促进因子（MPF）的直接作用底物。
（2）纺锤体装配完成。动物细胞的有丝分裂器（mitotic apparatus）是由星体微管、染色体动粒微管和极间微管及其结合蛋白构成，是细胞分裂过程中的一种与染色体分离直接相关的结构。植物细胞虽然不含中心体，但能形成无星纺锤体介导植物细胞的核分裂。
（3）染色体整列（chromosomealignment）。由纺锤体极体发出的微管捕捉染色体动粒，形成染色体动粒微管，二者形成着丝粒－动粒复合体（centromere-kinetochore complex）是染色体整列的必要装置。有数种蛋白质参与染色体整列事件，其中首要的两组蛋白称为Mad 和Bub 蛋白，它们可以使动粒敏化，促使微管与动粒接触。一旦所有染色体都被纺锤体微管捕获，Mad2和Bub1 很快会从动粒上消失，细胞分裂后期则被启动。
3．中期（metaphase）：
中期的主要标志是染色体整列完成并且所有染色体排列到赤道面上，纺锤体结构呈现典型的纺锤样。当染色体完成在赤道面整列之后，两侧的动粒微管长度相等，作用力均衡。
4．后期（anaphase）：有丝分裂中姐妹染色单体分离并产生向极运动的时段，由后期A（anaphase A）及后期B（anaphase B）组成。后期A是有丝分裂中染色体拉向两极的向极运动，后期B是纺锤体两极进一步远离。
5．末期（telophase）：在末期，动粒微管消失，极性微管继续加长，较多地分布于两组染色单体之间。到达两极的染色单体开始去浓缩，伴随核纤层蛋白去磷酸化，核纤层与核膜在每个染色体周围重新组装，通过融合分别形成两个子代细胞核。在核膜形成的过程中，核孔复合体同时在核膜上装配。在末期，核仁也开始重新组装，RNA 合成功能逐渐恢复。
6．胞质分裂（cytokinesis）：胞质分裂与核分裂（有丝分裂）是相关的事件。胞质分裂一般开始于细胞分裂后期，完成于细胞分裂末期；而有丝分裂即使在没有胞质分裂的情况下也会发生。胞质分裂开始时，在赤道板周围细胞表面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟（furrow）。随着细胞由后期向末期转化，分裂沟逐渐加深，直至两个子代细胞完全分开。肌动蛋白和肌球蛋白Ⅱ参与了分裂沟的形成和整个胞质分裂过程。在分裂沟的下方，微管、核膜小泡等物质聚集构成一个环形致密层，称为中体（midbody）。随着胞质分裂，中体将一直持续到两个子细胞完全分离。胞质分裂开始时，大量的肌动蛋白和肌球蛋白Ⅱ在中体处组装成反向排列的微丝束，环绕细胞，称为收缩环（contractilering）。收缩环收缩，分裂沟逐渐加深，细胞形状也由原来的圆形逐渐变为椭圆形、哑铃形，直到两个子细胞相互分离。
三、减数分裂各阶段及特点：
减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式，仅发生于有性生殖细胞形成过程中的某个阶段。减数分裂最主要特征是，细胞仅进行一次DNA 复制，随后细胞连续两次分裂。两次分裂分别称为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。在两次分裂之间，还有一个短暂的分裂间期。
减数分裂既可以有效地获得双亲的遗传物质，保持后代的遗传稳定性，又可以增加更多的变异，确保生物的多样性，增强生物适应环境变化的能力，因此减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、进化和生物多样性的重要保证。
与有丝分裂相似，在减数分裂之前的间期阶段，称为减数分裂前间期（premeiotic interphase），也可以人为地划分为G1 期、S 期、G2期3 个时相。减数分裂Ⅰ（meiosis I）也可以人为地划分为前期Ⅰ、前中期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ和胞质分裂Ⅰ六个阶段。但减数分裂Ⅰ又有其鲜明的特点，其主要表现是分裂前期Ⅰ（prophase I）的同源染色体配对和基因重组以及其后的染色体分离方式等。前期Ⅰ持续时间较长，在高等生物，其时间可持续数周、数月、数年，甚至数十年，期间要进行同源染色体配对和基因重组，此外也合成一定量的RNA 和蛋白质。根据细胞染色体形态变化，又可以将前期Ⅰ人为地划分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期５个阶段。
（1）细线期（leptotene，leptonema）：前期Ⅰ的开始阶段，又称凝缩期（condensation stage）。因为染色质发生凝缩，染色质纤维逐渐螺旋化、折叠，包装成在显微镜下可以看到的细纤维样染色体结构。在细线期，染色质虽然已经复制，但光镜下仍呈单条细线状，只能在电子显微镜下看到成双的姊妹染色单体。细线期，DNA 复制仍然尚未全部完成，并且在细纤维样染色体存在一系列大小不同的颗粒状结构，称为染色粒（chromomere）。细线期还有一个明显的特点，即染色体端粒通过接触斑与核膜相连，使染色体装配成花束状，所以细线期又称花束期。
（2）偶线期（zygotene，zygonema）：主要发生同源染色体配对（pairing），故偶线期又称为配对期（pairing stage），该时期同源染色体逐渐靠近，沿其长轴相互紧密结合在一起，这个过程称为联会（synapsis）。染色体结合始于从端粒处开始和一些特殊部位，并不断向其他部位伸延，直到整对同源染色体的侧面紧密联会。在联会的部位形成一种特殊的复合结构，称为联会复合体（synaptonemal complex，SC）。联会复合体被认为与同源染色体联会和基因重组有关。在偶线期发生的另一个重要事件是合成在S 期未合成的约0.3 ％ 的DNA（ 偶线期DNA， 即zygDNA）。
（3）粗线期（pachytene，pachynema）：始于同源染色体配对完成之后，是联会复合体最典型的阶段。在此过程中，染色体进一步凝缩，变粗变短，并与核膜继续保持接触。同源染色体发生等位基因之间部分DNA 片段的交换和重组，产生新的等位基因的组合。重组节中含有催化遗传重组的酶类，因此推测某些重组节与染色体重组有关。在粗线期，也合成一小部分尚未合成的DNA，称为P-DNA。粗线期另一个重要的生化活动是，合成减数分裂期专有的组蛋白，并将体细胞类型的组蛋白部分或全部地置换下来。在许多动物的卵母细胞发育过程中，粗线期还要发生rDNA 扩增。即编码rRNA 的DNA 片段从染色体上释放出来，形成环形的染色体外DNA，游离于核质中，并进行大量复制，形成数千个拷贝的rDNA。这些rDNA 将参与形成附加的核仁，进行rRNA 转录。
（4）双线期（diplotene，diplonema）：重组阶段结束，同源染色体相互分离，双线期开始。同源染色体仅留几处交叉，四分体结构变得清晰可见。许多动物在双线期阶段，同源染色体或多或少地要发生去凝集，RNA 转录活跃。在许多动物，尤其是鱼类、两栖类、爬行类和鸟类的雌性动物，染色体去凝集形成灯刷染色体（lampbrush chromosome）。在灯刷染色体上有许多侧环结构，进行活跃的RNA转录，引起RNA积累、蛋白质翻译以及其他物质的合成等，用于双线期卵母细胞体积的生长。在不同的物种中，双线期可持续近一年到数十年不等。
（5）终变期（diakinesis）：染色体重新开始凝集，形成短棒状结构。如果有灯刷染色体存在，其侧环回缩，RNA转录停止，核仁消失，四分体较均匀地分布在细胞核中。同时，交叉向染色体臂的端部移行。此移行过程称为端化（terminalization）。到达终变期末，同源染色体之间仅在其端部和着丝粒处相互联结。终变期的结束标志着前期Ⅰ的完成。
四、细胞周期蛋白（cyclin）的功能和结构；
现在从生物体和人体中克隆分离了数十种周期蛋白，这些周期蛋白在细胞周期内表达的时相有所不同，所执行的功能也多种多样。有的只在G1 期表达并只在G1 期和S 期转化过程中执行调节功能，常被称为G1 期周期蛋白，如cyclinC、D、E、Cln1、Cln2、Cln3 等；有的虽然在间期表达和积累，但到M 期时才表现出调节功能，所以常被称为M 期周期蛋白，如cyclinA、B 等。
各种周期蛋白之间有着共同的分子结构特点，但也各有特性。首先，它们均含有一段相当保守的氨基酸序列，称为周期蛋白框（cyclin box）。周期蛋白框约含100 个氨基酸残基，其功能是介导周期蛋白与CDK 结合。不同的周期蛋白框识别不同的CDK，组成不同的cyclin-CDK复合体，表现出不同的CDK 活性。
M 期周期蛋白的分子结构还有另一个特点，在这些蛋白质分子的近N 端含有一段由9 个氨基酸残基组成的特殊序列（RXXLGXIXN ，其中X 代表可变性氨基酸），称为破坏框（destruction box）。在破坏框之后，为一段约40 个氨基酸残基组成的赖氨酸富集区。破坏框主要参与泛素依赖性的cyclin A 和B 的降解。G1 期周期蛋白分子中不含破坏框，但其C 端含有一段特殊的PEST序列。据认为，PEST 序列与G1 期周期蛋白的更新有关。
不同的周期蛋白在细胞周期中表达的时期不同，并与不同的CDK 结合，调节不同的CDK 活性。
五、周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）的结构和调控因子：
当酵母cdc2和cdc28 基因被分离出来后，研究者又从人类、非洲爪蟾和果蝇的cDNA 文库，成功分离到了十多个cdc2 相关基因，被统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶，它们含有两个共同的特点：一个是它们含有一段类似的氨基酸序列，另一个是它们都有一小段序列则相当保守，即PSTAIRE 序列，据认为，此序列与周期蛋白结合有关，并以周期蛋白作为调节亚单位，进而表现出蛋白激酶活性。不同的CDK 所结合的周期蛋白不同，在细胞周期中执行的调节功能也不相同。此外，在CDK 分子中也发现一些重要位点。对这些位点进行磷酸化修饰，将对CDK 活性起重要调节作用。
细胞内存在多种因子，对CDK 分子结构进行修饰，参与CDK 活性的调节。除周期蛋白和上述修饰性调控因子对CDK 活性进行调控之外，细胞内还存在一些对CDK 活性起负调控的蛋白质，称为CDK 抑制因子（cyclin-dependentkinase inhibitor，CKI）。
六、CDK1对G2/M 期转化的调控作用
MPF是由p34cdc2蛋白（CDK1）和cyclin B 结合而成。p34cdc2蛋白在细胞周期中的含量相对稳定，而cyclin B 的含量则呈现周期性变化。p34cdc2蛋白只有与cyclin B 结合后才有可能表现出激酶活性。因而，CDK1 活性首先依赖于cyclin B 含量的积累。cyclinB 一般在G1 期的晚期开始合成，通过S 期，其含量不断增加，到达G2 期，其含量达到最大值。随cyclinB 含量积累到一定程度，CDK1 活性开始出现。到G2 期晚期阶段，CDK1 活性达到最大值并一直维持到M 期的中期阶段。cyclinA 也可以与CDK1 结合成复合体，表现出CDK1 活性。
CDK1 通过使某些底物蛋白磷酸化，改变其下游的某些靶蛋白的结构和启动其功能，实现其调控细胞周期的作用。CDK1催化底物磷酸化有一定的位点特异性，即选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1 可以使多种底物蛋白磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白（nucleolin），No38，p60c-Src，C-abl等。组蛋白H1 磷酸化，促进染色质凝缩；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体；p60c-Src蛋白磷酸化，促使细胞骨架重排；C-abl蛋白磷酸化，促使细胞形态调整等，由此调控细胞从G2期向M期转化。
七、M 期周期蛋白与细胞分裂中期向后期转换
细胞周期运转到分裂中期后，M 期cyclin A 和B将迅速降解，CDK1 活性丧失，被CDK1 磷酸化的靶蛋白去磷酸化，细胞周期便从M 期中期向后期转化。
目前已经知道，cyclin A 和B 的降解是通过泛素化依赖途径实现的。有丝分裂中期过后，周期蛋白与CDK分离，在后期促进因子复合物（APC）的作用下，M 期cyclin A 和B 通过其分子中的破坏框结构，结合泛素链，经泛素化依赖途径被蛋白酶体降解。APC 活性受到多种因素的综合调节。目前已知，细胞中存在正、负两类APC 活性调节因子, APC可以被被M 期CDK 磷酸化而激活。此外，APC 活性亦受到纺锤体组装检验点（spindle assembly checkpoint）的调控。纺锤体组装不完全，或所有动粒不能被动粒微管全部捕捉，位于动粒上的Mad2（mitosisarrest deficient 2）蛋白则不能解离下来。作为一种“等待”信号， Mad2 与另外一种蛋白质cdc20结合并有效地抑制其活性。cdc20是APC的负调控因子，因此，纺锤体组装不完全，APC始终处于失活状态。当纺锤体组装完成以后，动粒全部被动粒微管捕捉，Mad2 从动粒上消失，从而解除对cdc20的抑制作用，
促使APC 活化，导致M 期周期蛋白降解，M-CDK 活性丧失；在酵母细胞中，促使Cut2/Pds1p 降解，解除其对姐妹染色单体分离的抑制，细胞则由中期向后期转化。
八、DNA 复制执照因子学说（DNA replication-licensing factortheory）
为何细胞在一个细胞周期中DNA 只能复制一次，而且只能复制一次？为此，研究者提出在细
胞的胞质内存在一种执照因子，对细胞核染色质DNA复制发行“执照”（licensing）。在M 期，细胞核膜破裂，胞质中的执照因子与染色质接触并与之结合，使后者获得DNA 复制所必需的“执照”。细胞通过G1 期后进入S 期，DNA 开始复制。随DNA 复制过程的进行，“执照”信号不断减弱直到消失。到达G2 期，细胞核不再含有“执照”信号，DNA 复制结束并不再起始。只有等到下一个M 期，染色质再次与胞质中的执照因子接触，重新获得“执照”，细胞核才能开始新一轮的DNA 复制。研究结果证实，执照因子包括Mcm 蛋白（minichromosomemaintenance protein）等成分。
