细胞骨架系统课件

1、第七章 细胞骨架细胞骨架：是由位于细胞质、细胞核的蛋白质纤维组成的网架系统。 对细胞运动、细胞分裂、信息传递、能量转换及维持细胞形态、固定细胞器等有关细胞骨架是细胞内蛋白质组成的一个复杂网络结构。包括微管、微丝和中间纤维。细胞骨架是真核细胞所特有的，其功能主要表现为：决定细胞形状、赋予其强度、支撑作用，并在细胞运动、膜泡运输、细胞分裂、信号转导中起着非常重要的作用。第一节 概述荧光显微镜下黄色的微管红色部分为微丝一、微管的结构和微管蛋白多数微管壁由13条原纤维围成，外径25纳米，内径15纳米。主要由微管与微管结合蛋白组成。1 微管蛋白微管蛋白是酸性蛋白，一般以异二聚体形式存在。微管蛋白基因是一

2、个多基因家族，决定了微管结构与功能的多样性。SingletDoubleTripletABABCIn cilia and flagellaIn centrioles and basal bodies微管存在的类型二、 微管结合蛋白microtubuleassociated proteins MAPsMAP主要功能：促进微管组装。增加微管稳定性。促进微管聚集成束。已发现了MAP1、MAP2、MAP4等几种。 +- 踏 车 （二）微管的体内组装微管组织中心MTOCs 是微管进行组装的区域，都具有微管球蛋白，包括：着丝粒、成膜体、中心体、鞭毛基体。（三）作用于微管的特异性药物秋水仙素秋水仙胺紫杉醇干扰

3、微管组装、破坏纺锤体、终止细胞分裂阻止微管去组装四、微管的功能1、支架作用 微管具有一定强度，能够抗压和抗弯曲。2.微管与细胞内物质运输细胞内合成的一些运能者属小泡、分泌颗粒、色素颗粒等物质就是沿着微管提供的轨道进行定向运输的。3. 维持细胞内细胞器的空间定位和分布（1）纤毛和鞭毛的结构9*2+2结构5.微管与细胞分裂。纺锤体动粒微管极微管星体微管6、参与细胞内信号传递已有实验证明微管参与信号通路第三节 微丝microfilament , MF又称肌动蛋白纤维actin filament，是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋，其形状如双线捻成的绳子，直径约7nm 。一、微丝的结构和肌动蛋白分

4、为3类：分布于肌肉细胞；和分布于肌细胞和非肌细胞。肌动蛋白（actin)：外观呈哑铃形存在方式 球形肌动蛋白G-actin 多聚体纤维形肌动蛋白F-actin。1、肌动蛋白每条微丝是由2条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋方式相互盘绕而成的。光镜下CHO细胞：红色部分为肌动蛋白纤维平滑肌细胞中红色的肌动蛋白纤维二、肌动蛋白结合蛋白分为3类：与肌动蛋白聚合有关的蛋白与微丝结构有关的蛋白与微丝收缩有关的蛋白Tropomyosin, actin and troponin三、微丝的组装条件：ATP、适宜的温度、存在K+和Mg2+离子。分为：成核期、生长期、平衡期具有极性（一）微丝的组装微丝的组装过程（二）影

5、响微丝组装的药物 溶液中ATP-肌动蛋白的浓度 细胞松弛素（cytochalasin）鬼笔环肽（phalloidin Actin arrays in a cell.Figure16-55Lamellipodia and microspikes at the leading edge of a human fibroblast migrating in culture.The arrow in this scanning electron micrograph shows the direction of cell movement. As the cell moves forward, lam

6、ellipodia and microspikes that fail to attach to the tissue culture dish sweep backward over its dorsal surface - a movement known as ruffling. (Courtesy of Julian Heath.) 四、微丝的主要功能（1）微丝的细胞支架作用细胞皮层微绒毛微绒毛微丝束血影蛋白横桥微丝收缩可以改变细胞形态应力纤维Stress FibersFocal contactsFocal contacts IFsResponse to tensionResponse

7、 to tension（2）微丝与细胞运动微丝参与细胞内物质运输（3）微丝与细胞分裂胞质分列模式(4)微丝参与受精作用顶体刺突的形成精卵融合过程中质膜的形成受精作用（5）微丝与细胞内信号转导细胞外的某些信号分子与细胞膜上的受体结合,可触发膜下肌动蛋白的结构变化,从而启动胞内激酶变化的信号转导过程.（6）微丝与肌肉收缩1.肌节的结构2.肌肉的收缩机制(粗细肌丝滑动)肌肉的结构Organization of skeletal muscle tissue肌小节Thick and thin filaments sliding model肌球蛋白在细肌丝上的移动过程第四节 中间纤维intermediat

8、e filaments，IF为直径10nm左右的纤维，介于微丝和微管之间，故名。IF是最稳定的细胞骨架成分，主要起支撑作用。IF在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。一、中间纤维的结构及中间纤维蛋白是细胞骨架系统中最为复杂的一种，由50多种纤维蛋白组成，根据这些蛋白的基因结构和序列同源性以及聚合特性，分为六类：杆状区N端C端（二）中间纤维的形态结构由螺旋化杆状区，以及两端非螺旋化的球形头（N端）尾（C端）部构成。杆状区高度保守，由螺旋1和螺旋2构成，每个螺旋区还分为A、B两个亚区。二、IF的结合蛋白IFAP功能： 使中间纤维交联成束、成网， 把中间纤维交联到质膜或

9、其它骨架成分上已知的IFAPs约15种左右，分别与特定的中间纤维结合，如：flanggrin、Plectin、Ankyrin特点：具有细胞特异性三、中间纤维的组装及其调节1、两个中间纤维蛋白的杆状区以平行方式形成双股螺旋的二聚体2、两个二聚体反向平行半分子交错形成四聚体3、四聚体首尾连接成一根原纤维4、8根原纤维侧向相互作用，形成截面由32个中间纤维分子组成的中间纤维目前认为中间纤维的组装调节机制是丝氨酸和苏氨酸的磷酸化与去磷酸化 特点： IF没有极性；无动态蛋白库；装配与温度和蛋白浓度无关；不需要ATP、GTP或结合蛋白的辅助。四、中间纤维的功能1.构成细胞内完整的支撑网架系统，保持细胞和组织的完整性2.增强细胞的机械强度中间纤维在受到较大的变形力时，不易断裂，比微管、微丝更耐受化学药物的剪切力3.中间