09细胞骨架.ppt

细胞骨架 Cytoskeleton 1928年提出细胞骨架概念1963年 采用戊二醛常温固定法电镜技术 确认细胞骨架的存在 细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系有狭义和广义两种概念 在细胞质基质中包括微丝 微管和中间纤维 细胞质骨架 细胞膜骨架 核骨架 细胞外基质 细胞骨架 微管 微丝 中等纤维 线粒体 核糖体 内质网 微丝 微管 中间纤维 光镜下细胞骨架 黄色荧光显示微管 第一节微管 一 微管 microtuble 的形态结构与化学组成 微管的形态结构 5 9nm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 微管横断面 中空的圆柱状结构 横断面上看 它是由13根原纤维纵向围绕而成 微管的化学组成 微管蛋白 55KD450aa 微管蛋白 55KD550aa 异二聚体 微管蛋白 微管蛋白 微管蛋白 异二聚体 原纤维 微管 13 ThiselectronmicrographshowsmicrotubulesincrosssectionwiththeMAPbridge Thearrowspointtobridgesbetweenmicrotubules ThestarpointstoaMAPbridgetothevesicle Insummary MAPsacceleratepolymerization serveas motors forvesiclesandgranules andessentiallycontrolcellcompartmentation NucleusandMicrotubles细胞核 兰色 微管网 浅兰色 二 微管的组装 1972年 Weisenberg 小鼠 分离微管蛋白 体外组装 踏车 微管的组装 微管的体内组装 微管的体内组装除遵循体外装配的规律外 还受严格的时间和空间的控制 时间控制 细胞生命活动的特殊时刻 纺锤丝微管的 聚合与解聚发生在细胞分裂期 可受特殊因素的影响 某些特殊蛋白质 Ca2 浓度等 空间控制 1 微管装配的特殊始发区域的影响 微管组织中心 着丝点 中心体 2 微管的方向 延长和排列及与细胞其它成分的连接等 微管装配是一个动态不稳定过程微管装配的动力学不稳定性是指微管装配生长与快速去装配的一个交替变换的现象动力学不稳定性产生的原因 微管两端具GTP帽 取决于微管蛋白浓度 微管将继续组装 反之 无GDP帽则解聚 为头 尾方向 1 维持细胞形态微管对维持细胞的不对称形状是重要的 对于细胞突起部分 如纤毛 鞭毛 轴突的形成和维持 微管亦起关键作用 五 微管的功能 2 细胞内物质的运输真核细胞中合成的物质 一些细胞器等必须经过细胞内运输过程 这种运输过程与细胞骨架体系中的微管及其Motorprotein有关 MotorproteinsMotorproteins多达数十种 胞质中微管motorprotein分为两大类 驱动蛋白 kinesin 动力蛋白 cytoplasmicdynein 动力蛋白 Dynein 由两条相同的重链和一些种类繁多的轻链以及结合蛋白构成 作用 推动染色体运动驱动鞭毛的运动向着微管 极运输小泡 驱动蛋白 Kinesin 由两条轻链和两条重链构成的四聚体 能向着微管 极运输小泡 动力蛋白沿微管滑动 膜泡运动模型 神经元轴突运输的类型 色素颗粒的运输 深绿 微管浅兰 内质网黄色 高尔基体 上 内质网抗体染色下 微管抗体染色 上 高尔基抗体染色下 微管抗体染色 3 细胞器的定位 精子运动 纤毛运动 4 微管运动 纤毛 鞭毛摆动 5 纺锤体与染色体运动 对微管稳定性有影响的药物秋水仙素 破坏稳定 紫杉醇 稳定微管 对分裂细胞有杀伤作用 光镜下显示细胞骨架 红色荧光显示微丝黄色显示微管 第二节微丝 一 微丝 microfilament 的形态与组分 NucleusandFilamentousActin光镜下显示细胞核 兰色 微丝 红色 电镜下显示微丝 结构 微丝的成分 球状肌动蛋白 肌动蛋白单体G actin 纤维状肌动蛋白 肌动蛋白聚合体F actin 肌动蛋白 肌细胞 肌动蛋白 肌动蛋白 肌动蛋白 分类 二 微丝的组装 G actin F actin 踏车 影响微丝聚合与解聚的特异性药物与离子 细胞松弛素 特异性的破坏微丝组装 鬼笔环肽 抑制微丝解聚 促进微丝聚合 四 微丝的功能1 维持细胞形态 赋予质膜机械强度微丝遍及胞质各处 集中分布于质膜下 和其结合蛋白形成网络结构 维持细胞形状和赋予质膜机械强度 如哺乳动物红细胞膜骨架的作用 构成细胞的支架 维持细胞的形态 2 参与细胞运动微丝束 交联网络 应力纤维 3 参与细胞分裂 收缩环 4 肌肉收缩 第三节中间纤维intermediatefilament IF 直径介于微管与微丝之间 故得名中间纤维IF 8 10nm IF结构稳定 既不受秋水仙素也不受细胞松弛B素影响 并且也没有极性 一 中等纤维的类型和分布 I酸性角蛋白40 57 15上皮细胞 II碱性角蛋白53 67 15上皮细胞 III结蛋白531肌细胞 胶质纤维酸性蛋白501胶质细胞和星形细胞 波形蛋白571间充质细胞 外周蛋白571神经元 IV神经纤维蛋白62 1103成熟的外周和中枢神经元 Internexin661发育中的中枢神经系统 V核纤层蛋白A B C60 703真核细胞 VInestin2401中枢神经系统干细胞 角蛋白Keratin 四 中间纤维的功能 1 骨架功能 体外实验表明中间纤维比微管 微丝更耐