细胞骨架系统.ppt

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。 荧光显微镜下黄色的微管 红色部分为微丝 第二节 微管Microtubule, MT 微管呈中空圆筒状，在不同细胞中具有相同的形态。 是鞭毛、纤毛以及中心粒的主要结构。 是动态的结构。 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 与微管结合的有关分子 微管蛋白上有GTP和镁离子结合位点。 还存在秋水仙素和长春花碱的结合位点。 微管存在的类型 二、 微管结合蛋白microtubuleassociated proteins MAPs MAP主要功能：①促进微管组装。②增加微管稳定性。③促进微管聚集成束。 三、微管的组装和极性 （一）微管的体外组装 动态微管：纺锤体等 稳定微管：纤毛等 影响因素如温度、钙离子浓度、PH值、压力等。 （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γ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 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 3. 维持细胞内细胞器的空间定位和分布 4.微管与细胞运动 鞭毛与纤毛是原生动物、低等植物细胞和特化的动物细胞的运动器官，微管通过驱动纤毛和鞭毛的摆动驱使细胞运动。 （1）纤毛和鞭毛的结构 9*2+2结构 5.微管与细胞分裂 。 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 分为3类：α分布于肌肉细胞；β和γ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。 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 微丝的组装过程 （二）影响微丝组装的药物 溶液中ATP-肌动蛋白的浓度 四、微丝的主要功能 （1）微丝的细胞支架作用 微绒毛 微丝收缩可以改变细胞形态 应力纤维 （2）微丝与细胞运动 （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 （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 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intermediate 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： （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 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