有丝分裂原与细胞周期

当环境中存在足够营养物质时，单细胞生物（如细菌）会进行分裂。

然而，在多细胞生物中，大多数细胞保持在G0期，即非分裂阶段，直到由称为“有丝分裂原”（mitogens）的细胞外信号分子触发细胞分裂。

有丝分裂原通常是小分子蛋白质或多肽，可在不同刺激（如组织损伤、感染或常规再生）下分泌。

例如，在组织损伤的情况下，特化的细胞会分泌一种称为血小板衍生生长因子（PDGF）的有丝分裂原。

这类有丝分裂原可结合至酪氨酸激酶受体（如血小板源性生长因子受体，PDGF-Receptor）的胞外结构域，诱导受体二聚化及其胞内结构域的自磷酸化。这使得下游胞内分子发生磷酸化并被激活，进而参与多条信号通路。

由有丝分裂原受体结合所诱导的有丝分裂原活化蛋白激酶（MAP激酶）级联反应是一种信号通路。该通路始于受体激活名为Ras的小分子膜结合GTP酶。

接下来，活化的Ras会启动包括一系列激酶蛋白在内的MAP激酶级联反应。通过一系列磷酸化反应，首先是MAP3激酶激活MAP2激酶，最后由MAP2激酶激活MAP激酶。

活化的MAPK随后转入细胞核，在核内激活包括Myc在内的调控性转录因子。

Myc 增加与周期蛋白依赖性激酶（Cdk）结合的G1期周期蛋白的表达。

G1期周期蛋白-Cdk复合物磷酸化Rb——一种肿瘤抑制蛋白——从而释放出与之结合的基因调控因子E2F。活化的E2F随后结合到特定的DNA序列，启动编码细胞分裂所需多种蛋白质的细胞周期相关基因的转录。

当有丝分裂刺激减弱时，例如在受损组织愈合过程中，Rb 蛋白会与 E2F 结合并抑制其活性，从而防止细胞过度生长。