细胞生物学第9章教材分析.ppt

要求： 掌握细胞骨架的主要类型、结构和基本功能 学习细胞骨架与细胞活动（如：细胞运动、肌肉收缩、细胞分裂等）的相互关系 了解细胞骨架的研究方法 掌握本章的名词术语 ◆肌球蛋白(myosin)的结构：15种结构类型 由1-2条重链和几个轻链组成，并组成三个结构域∶ ●头部 含有与肌动蛋白、ATP结合的位点，负责产生力。 ●颈部 颈部通过与钙调素或类似钙调素的调节轻链亚基的结合来调节头部的活性。 ●尾部 含有决定尾部是否同膜结合还是同其它的尾部结合的位点 ◆ 不同种类肌球蛋白的特殊功能由它们的尾部决定： ●肌球蛋白Ⅰ:运输作用、胞质收缩等 ●肌球蛋白Ⅴ:运输作用 ●肌球蛋白Ⅱ:肌收缩、胞质分裂 9.1.5 微丝在非肌细胞中作用 ◆参与细胞的连接（黏着带与黏着斑），维持细胞的形态 ◆细胞内运输作用 ◆细胞质流动(cytoplasmic streaming) ◆细胞爬行(cell crawling) 单细胞爬行:amoeboid motion 多细胞的爬行 ◆细胞分裂过程中收缩环的形成 ◆吞噬泡的形成 ◆细胞运动过程中力产生的两种假说： 1、通过微丝的去装配和装配，将质膜向前推进 2、通过肌球蛋白和肌动蛋白相互滑动将 细胞向前推进。 根据中间丝蛋白的氨基酸序列、基因结构等特性，将中间丝分为6种主要类型： Ⅰ：角蛋白（酸性） Ⅱ：角蛋白（中性、碱性） Ⅲ：波形纤维、结蛋白、神经胶质纤维等 Ⅳ：神经丝蛋白亚基、ɑ-介连蛋白等 Ⅴ：核纤层蛋白等 Ⅵ：巢蛋白、微管卷曲蛋白等 核骨架形态结构 非离子去垢剂(Trtoon X-100)温和处理,保证质骨架,核骨架和染色质纤丝的完整性 TWeen-40 和脱氧胆酸钠处理,去除微丝,微管和一些蛋白质,中间纤维网络保持完整. 核酸酶去除染色质中DNA, RNA, 组蛋白。 核骨架-核纤层-中间纤维网络结构 核骨架的主要成分: 核骨架蛋白（非组蛋白） 核骨架结合蛋白 少量的RNA,DNA 核骨架结合蛋白： 转录因子， 酶， 受体， 供体。 分子马达： 驱动蛋白 依赖于微管 分子马达 动力蛋白 肌球蛋白：依赖于微丝 2) 结构 1A 1B 2A 2B H2N COO L1 L12 L2 H2N COO 杆部 螺旋1 螺旋2 E1V1 H1 H2V2E2 H亚区：同源区 V亚区：可变区 E亚区：末端区 3） 装配 ①两个单体，形成两股超螺旋二聚体（角蛋白为异二聚体）； ②两个二聚体反向平行组装成四聚体； ③四聚体长向连成原纤维； ④8根原纤维组成10nm柱状纤维。 4） 中间纤维结合蛋白（IFAP） ---- 使中间纤维交联成束、成网，并把中间纤维交联到质膜或其他骨架成分上。 丝聚蛋白使角蛋白纤维交联成束。 锚蛋白把结蛋白纤维与质膜连在一起。 例如： 5) 中间纤维的功能 中间纤维与细胞分化 胚胎发育 上皮组织分化 细胞的支架 维持细胞的形态、参与细胞的连接 与细胞核膜的稳定有关 角蛋白纤维对维持上皮组织细胞间连接和组织结构完整极为重要。角蛋白基因突变致使角蛋白中间纤维不能正确组装，出现皮肤水疱症。 1991年通过转基因技术证明中间纤维为细胞形态提供了机械支撑。 细胞质骨架主要成分的比较 成分 分子量 纤维直径 纤维结构 极性 单体蛋白库 特异性药物 结合蛋白 结合核苷酸 踏车行为 动力结合蛋白 微管蛋白 50kD 24nm 13根原丝组成 的纤维 有 有 秋水仙碱 紫杉醇 有 GTP 有 动力蛋白驱动蛋白 肌动蛋白 43kD 7-9nm 螺旋化纤维 有 有 细胞松弛素 鬼笔环肽 有 ATP 有 肌球蛋白 5类中间纤维蛋白 40-200kD 10nm 多级螺旋纤维 无 无 无 有 无 无 无 微 管 微 丝 中 间 纤 维 9.4 细胞核骨架 狭义的核骨架：核基质 广义的核骨架：核基质、 核纤层-核孔复合体 在真核细胞核内以蛋白质成分为主的网架结构体系-----核骨架 Penman 细胞分级抽提方法： 1974年D. Coffey等首次用核酸酶、非离子去垢剂和高盐溶液处理细胞核, 分离核骨架。 精细发达的核骨架纤维网络 核骨架蛋白： 与富含AT的DNA序列结合蛋白，是MAR结合蛋白。无严格的DNA序列特异性，是非组蛋白性纤维蛋白,目前已鉴定10几种类型400多种。 MAR（matrin a