细胞生物学---细胞质骨架(上).ppt

1、第十章 细胞骨架（cytoskeleton),上皮细胞的应力纤维（红色）,1、细胞骨架的概念 2、细胞骨架的发现过程 最初人们认为细胞质中无有形结构。 1928年，Kohzoff提出了细胞骨架的原始概念。 1954年，在电镜下首次看到了细胞中的微管。 1963年，Slauterback 采用戊二醛常温固定,观察微管。,细胞骨架概要,3、细胞骨架的类型,细胞质骨架,细胞核骨架,微丝 microfilament 微管 microtubule 中间纤维 intermediate filament,狭义：核基质,广义,核基质 核纤层核孔复合体体系 染色体骨架 核仁骨架,细胞骨架,4、弥散性、整体性、变

2、动性,第一节 细 胞 质 骨 架,微丝7nm,微管24nm,中间纤维10nm,The three types of protein,一、微丝(microfilament，MF),微丝的概念： 肌动蛋白 (actin),肌动蛋白单体,(一)成分,1.肌动蛋白（actin） （1）肌动蛋白（G-actin）是构成微丝（F-actin）的基本单位。 肌动蛋白单体外观呈哑铃状，约400个AA。,（2）肌动蛋白在进化上高度保守 肌动蛋白:4种，肌细胞特有 肌动蛋白：所有细胞 (细胞边缘） 肌动蛋白：所有细胞（张力纤维） 2.微丝结合蛋白,(二)微丝的装配,G-肌动蛋白 F-肌动蛋白,1、微丝的装配 G-

3、actin单体以头尾相连，形成F-actin，具极性 成核反应纤维的延伸 2、装配的条件 去装配：ATP、Ca2+及低浓度Na+、K+ 装配：Mg2+、高浓度的Na+、K+中 3、踏车现象tread milling 4、细胞微丝的暂时结构和稳定结构 5、装配受其结合蛋白的调节,微丝的装配,细胞松驰素,微丝的装配（示踏车现象）,稳定和暂时的微丝结构,(三)微丝结合蛋白(microfilament-associated protein),1.非肌肉细胞质的微丝结合蛋白 已知的的微丝结合蛋白有100多种， 1 核化蛋白：使游离actin核化，开始组装，Arp 2单体隐蔽蛋白：阻止游离actin向纤维

4、添加，thymosin 3封端蛋白：使纤维稳定，Cap Z 4单体聚合蛋白：将结合的单体安装到纤维，profilin 5微丝解聚蛋白：cofilin 6交联蛋白：fimbrin 7纤维切断蛋白：gelsolin 8膜结合蛋白：vinculin,2.肌肉收缩系统中的微丝结合蛋白 肌原纤维=粗肌丝+细肌丝 （1）肌球蛋白(myosin) 组成：2条重链、2条轻链 酶切：头部（ATP酶活性）、杆部 粗肌丝形成：反向聚合，头部是横桥 种类：、型等 （2）原肌球蛋白 （3）肌钙蛋白,肌球蛋白的结构,粗肌丝及其和细肌丝的作用,（2）原肌球蛋白（tropomyosin,Tm） 由两条平行的多肽链相互盘绕成螺

5、旋形状 位于肌动蛋白螺旋沟内 一个原肌球蛋白的长度相当于7个G-肌动蛋白 调节肌球蛋白和肌动蛋白的连接 （3）肌钙蛋白（troponin,Tn) 含3个亚基：Tn-C,Tn-T,Tn-,细肌丝=肌动蛋白丝+原肌球蛋白+肌钙蛋白,细肌丝的组成,肌肉的收缩,肌球蛋白结合ATP，引起头部与肌动蛋白纤维分离； ATP水解，引起头部与肌动蛋白弱结合；,Myosin movement (continued),Pi释放，头部与肌动蛋白强结合，头部向M线方向弯曲，引起细肌丝向M线移动； ADP释放ATP结合上去，头部与肌动蛋白纤维分离。 如此循环,Excitation-contraction coupling

6、 process,Action potential,Ca2+ rise in cytosol,Tn,Tm,Sliding,（四）微丝特异性药物,1.细胞松弛素 破坏微丝的网络以及抑制各种各样依赖于微丝的运动 2.鬼笔环肽 与微丝有强亲和作用，它能使肌动蛋白纤维稳定、抑制解聚和促进微丝聚合,（五）微丝的功能,1. 支架作用：红细胞双凹形、微绒毛、 应力纤维 2. 肌肉收缩 3. 细胞的运动：变形运动、变皱膜运动、 阿米巴运动、吞噬 4.胞质分裂环(收缩环) 5.胞质环流 6.形态发生,肌肉收缩过程,细胞的变形运动,阿米巴运动,阿米巴运动与肌动蛋白的溶胶与凝胶状态有关,细胞分裂末期（示收缩环）,要点与思考,1、名词：细胞骨架、微丝、微丝结合蛋白、踏车现象、应力纤微、收缩环 2、简述微丝的发现过程 3、细胞骨架有哪些类型？ 4、微丝的分子结构有哪些特征？ 5、微丝是怎样装配的？