在細胞週期進行過程中，下列分子間的作用何者無助於從G1 期進入S 期？
詳細解析
本題觀念
細胞週期要從G1期進入S期，靠的是一連串分子開關互相牽制，可以想成「煞車」與「油門」兩組系統互相拮抗。p53（一種偵測DNA受損的監控蛋白）活化後，會刺激p21（CDK抑制蛋白，CDK inhibitor）的轉錄；p21一旦增加，就會直接結合CDK2/cyclin E複合體並抑制其活性，讓下游的pRb（視網膜母細胞瘤蛋白，retinoblastoma protein）維持在未磷酸化、持續抓住E2F轉錄因子的狀態，細胞週期因此被卡在G1期，這是「煞車」路徑。相對地，CDK2/cyclin E活性若能正常發揮，就會磷酸化pRb使其放開E2F，E2F才能啟動DNA合成相關基因的轉錄，把細胞真正推向S期，這是「油門」路徑。本題問的是「何者無助於G1進入S期」，也就是要從四個敘述中找出屬於煞車、而非油門的那一項。
選項分析
- A. 上游轉錄因子p53活化，進而刺激p21的轉錄：p21增加後會抑制CDK2/cyclin E複合體，讓細胞週期停滯在G1期，效果是煞車而非推進，正是題目要找的「無助於G1進S期」的選項。
- B. p21從CDK2/cyclin E複合體脫離：煞車片一旦鬆開，CDK2/cyclin E的活性便會恢復，能繼續磷酸化下游受質，屬於解除抑制、推動細胞週期前進的事件，有助於G1進入S期。
- C. 活化的CDK2/cyclin E複合體磷酸化pRb，使之與E2F分離：這是G1晚期推進S期的關鍵一步，pRb磷酸化後放開E2F，讓E2F得以發揮轉錄功能，明確有助於G1進入S期。
- D. 被活化的E2F轉錄因子促使參與DNA合成之相關基因被轉錄：E2F被釋放後直接啟動DNA複製所需基因（如DNA聚合酶、胸苷激酶等）的轉錄，是真正驅動細胞進入S期的下游步驟，同樣有助於G1進入S期。
答案解析
本題答案為A。p53在細胞面臨DNA損傷或壓力訊號時被穩定並活化，作為轉錄因子刺激p21基因表現；p21是廣效型CDK抑制蛋白，會直接結合並抑制CDK2/cyclin E（以及其他CDK複合體）的活性，使pRb維持在未磷酸化的活化狀態，持續抓住E2F、抑制其轉錄功能，最終結果是讓細胞週期停滯在G1期，而非推進到S期。因此p53到p21這條路徑本質上是細胞週期檢查點的煞車機制，作用方向與其餘三個選項（B、C、D皆描述解除抑制或直接推進的正向步驟）相反，故A是唯一「無助於」、甚至可說是「阻礙」G1進入S期的分子事件。
核心知識點
複習這題要抓住G1/S檢查點的「煞車—油門」邏輯：p53與p21屬於煞車系統，在DNA受損時啟動、抑制CDK活性；CDK2/cyclin E活化、pRb磷酸化、E2F釋放則是推進系統，三者依序解除抑制、啟動S期基因轉錄。務必記住方向性：p21與CDK複合體「結合」是抑制，「脫離」才是解除抑制；pRb「磷酸化」才會釋放E2F，「未磷酸化」則持續抑制E2F。這條p53-p21-Rb-E2F路徑也是p53作為腫瘤抑制基因（tumor suppressor gene）在細胞週期管控與癌症發生機轉中的核心考點，建議與Rb基因、視網膜母細胞瘤（retinoblastoma）的致病機轉一起複習，並釐清cyclin D/CDK4-6、cyclin E/CDK2在G1期不同階段的分工。
參考資料
- PNAS: Inhibition of cyclin-dependent kinase 2 by p21 is necessary for retinoblastoma protein-mediated G1 arrest after γ-irradiation. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.96.3.1002
- Wikipedia: p21 (Cip1/Waf1). https://en.wikipedia.org/wiki/P21
- QIAGEN GeneGlobe: Cell Cycle: G1/S Checkpoint Regulation. https://geneglobe.qiagen.com/us/knowledge/pathways/cell-cycle-g1-s-checkpoint-regulation
- Molecular Cell: Integrating Old and New Paradigms of G1/S Control. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276520306055
- Wikipedia: Cyclin-dependent kinase 2. https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclin-dependent_kinase_2