细胞生物学翟中和编第10章细胞骨架解析.ppt

小 结 微管 微丝 中间丝 细胞骨架的生物学功能 微丝 微管 中间丝 微丝的功能 维持细胞外形 胞质环流 变形运动 支持微绒毛 胞质分裂 肌肉收缩 维持细胞外形 变形运动 支持微绒毛 胞质分裂 收缩环 临时结构 可收缩 肌肉收缩 粗肌丝的成分是肌球蛋白 细肌丝的成分是肌动蛋白 肌肉收缩是由肌动蛋白丝与肌球蛋白丝 的相对滑动所致。 微管的功能 支持和维持细胞的形态 维持胞内膜性细胞器的空间定位分布 细胞内运输 细胞运动 纺锤体与染色体运动 纤毛和鞭毛运动 支持和维持细胞形态 深绿：微管 浅兰：内质网 黄色：高尔基体 上图：内质网抗体染色 下图：微管抗体染色 上图：高尔基抗体染色 下图：微管抗体染色 维持细胞内的膜性细胞器的空间定位分布 细胞内的运输 真核细胞内部是高度区域化的体系, 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Motor protein有关。 纺锤体与染色体运动 纤毛和鞭毛运动 中间丝的功能 增强细胞的机械应力，保持细胞的整体性 中间丝的功能 增强细胞的机械应力，保持细胞的整体性 参与维持细胞核膜的稳定 中间丝的功能 增强细胞的机械应力，保持细胞的整体性 参与维持细胞核膜的稳定 参与细胞连接 中间丝的功能 增强细胞的机械应力，保持细胞的整体性 参与维持细胞核膜的稳定 参与细胞连接 参与细胞内信息传递 中间丝在胞质中形成发达的纤维网络，外与细胞膜及细胞外基质相连，内与核纤层有直接联系。 细胞骨架的相关结合蛋白 微丝---肌球蛋白 微管---驱动蛋白 动力蛋白 中间丝---中间纤维结合蛋白 细胞骨架的相关结合蛋白 微丝---肌球蛋白 微管---驱动蛋白 动力蛋白 中间丝---中间纤维结合蛋白 微丝---肌球蛋白 肌球蛋白基本结构类型 马达结构的头部 微丝结合位点 ATP酶活性的ATP结合位点 酶解肌球蛋白 肌球蛋白分子的多肽链上具有2个水解蛋白酶的敏感性位点（关节区）。胰蛋白酶可将其水解为重轻（大小）两段，重段包含头部，具ATP酶活性。木瓜蛋白酶可将重段水解为两段F1、F2，F1具ATP酶活性 肌球蛋白在肌动蛋白上的相对滑动 ①肌球蛋白结合ATP，引起头部与肌动蛋白纤维分离； ②ATP水解，引起头部与肌动蛋白弱结合； ③Pi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； ④ADP释放ATP结合上去，头部与肌动蛋白纤维分离。如此循环 细胞骨架的相关结合蛋白 微丝---肌球蛋白 微管---驱动蛋白 动力蛋白 中间丝---中间纤维结合蛋白 微管---驱动蛋白 两个成呈球状的马达结构域 （ATP结合位点和微管结合位点） 重链组成的杆状区 重链和轻链组成的扇形尾巴 驱动蛋白沿微管运动的步行模式 微管---动力蛋白 已知马达蛋白中最大，移动速度最快的成员 细胞骨架的相关结合蛋白 微丝---肌球蛋白 微管---驱动蛋白 动力蛋白 中间丝---中间纤维结合蛋白 中间纤维结合蛋白的功能是使中间纤维交联成束、成网，并把中间纤维交联到质膜或其它骨架成分上，已知中间纤维结合蛋白的约15种左右，分别与特定的中间纤维结合。 中间丝---中间纤维结合蛋白 Plectin（网蛋白）将中间丝(波形蛋白纤维)与微管交联在一起。 细胞骨架 授课教师：刘向勇 细胞生物学教研室 微丝 微管 中间丝 细胞骨架：是细胞中的蛋白质纤维网架体系，它对于维持细胞的形状、细胞的运动、细胞内的物质运输、染色体的分离和细胞的分裂起着重要的作用。包括微管、微丝、中间纤维。 细胞骨架 微丝 微管 中间丝 细胞骨架-微丝 微丝又称肌动蛋白丝或纤维状肌动蛋白 A:微绒毛中的微丝束 B:细胞质中的张力纤维 C:细胞迁移过程中位于细胞前缘的片状伪足和丝状伪足中的微丝束 D:细胞分裂时的胞质分裂环 微丝 成分与结构 1.肌动蛋白 2.头尾相接呈螺旋状排列 3.直径7nm，螺距36nm 4.极性 微丝 成分与结构 组装 1.基本条件 活化的肌动蛋白（+ATP） 浓度适宜 K+ Mg2+ Na+ 2.步骤 微丝 成分与结构 组装 1.基本条件 微丝 成分与结构 组装 1.基本条件 2.步骤 成核反应 延伸阶段 微丝 成分与结构 组装 1.基本条件 2.步骤 成核反应 延伸阶段 平衡阶段 “踏车现象” 由于微丝两端在结构上存在差异，新的肌动蛋白亚基通常在正极加入，而很少在负极加入。 微丝的正极由于肌动蛋白的不断添加而延长，而负极则由于肌动蛋白亚基去组装