第七章_细胞骨架与细胞的运动.ppt

第七章 细胞骨架（Cytoskeleton) 微管（ Microtubule） 微丝（Microfilament） 中等纤维（Intermediate filament) 上皮细胞骨架中的微管和微丝 微丝：罗丹明标记的鬼笔环肽染色（红色） 微管：荧光素相连的抗微管蛋白的抗体显示（绿色） 鼠动脉平滑肌细胞 细胞质和细胞核分布着大量的网络状微管 细胞骨架概述 细胞骨架是由细胞内蛋白纤维交织而成的立体网架结构 包括微管、微丝、中间纤维 细胞骨架的特点可概括为： 1. 弥散性 2. 整体性 3. 变动性 微管的形态结构（一） 中空圆柱状结构； 横切面（13条原纤维) 纵切面（? 和?微管蛋白(tubulin)组成的异二聚体 g蛋白：微管组织中心 微管在细胞中存在的类型 单管:胞质微管 二联管:纤毛和鞭毛 三联管:中心粒、中心体、基体 三、微管的装配与动力学 微管二聚体聚合形成核心（条件：微管蛋白、Mg2+、GTP、37 C； 快速添加二聚体到微管的端点； 微管组织中心（MTOC） 微管的组装 微管的组装 真核细胞表面的特化结构---鞭毛与纤毛 真核细胞表面的特化结构---鞭毛与纤毛 纤毛与鞭毛的结构 纤毛本体横切面电镜结构 鞭毛、纤毛运动：微管的相互滑动 微管参与染色体的移动 HeLa细胞微丝 破骨细胞微丝 微丝和微管、中等纤维比较 一、肌动蛋白与微丝的结构(Microfilament or actin filament) 微丝的形态：两股肌动蛋白（actin)纤维以右手螺旋缠绕而成的纤维 肌动蛋白类型：G-actin, F-actin 三、微丝的装配： G-肌动蛋白 成核作用 添加肌动蛋白 形成微丝 四、微丝的功能 一、肌肉收缩的功能 肌纤维 肌原纤维 粗肌丝：肌球蛋白 细肌丝：肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 二、微丝的支撑功能 三、微丝与细胞运动 中间纤维的类型:酸性角蛋白、中性(碱性角蛋白)、波形蛋白、神经丝蛋白、核纤层蛋白、巢蛋白 中间纤维的功能 小结 细胞骨架的概念、细胞骨架的功能 微丝、微管的形态结构及化学组成 微丝、微管的功能 微丝、微管的主要作用药物 中间纤维的主要功能 一个MAPs家族的主要成员叫做组装MAPs，它负责在胞质中交联微管。这些MAPs形成两个结构域，一个基本的微管结合结构域，和一个酸性突出结构域（在电镜下它从微管壁上突出象一个丝状的手臂）。 突出结构域可以与膜、中间纤维或其他微管结合，它的长度控制微管之间的空间大小。 MAP可稳定微管： MAP结合到一个微管的一侧能够改变微管组装的动力学。当MAPs布满一个微管整个外壁时，微管蛋白亚基就不能从微管的中部或端部解离下来。尽管微管的解聚通常被MAPs减弱，微管的组装也受不同程度的影响：一些MAPs促进聚合，而其它MAP没有影响。 控制 微管长度的一个机制是通过MAP与一个微管的结合所调节的。多数情况下是MAP突出结构域的磷酸化或去磷酸化来实现的。当突出结构域磷酸化时，MAP就不能与微管结合。MAP激酶是参与反应的一个主要激酶。 MAP2只在树突中发现，可在微管间形成纤维状横桥，还把微丝连接到中间纤维上。 Tau存在与神经细胞的轴突和树突中，这一蛋白来源与Tau mRNA不同的剪切产物之一，以4到5种形式存在。Tau蛋白对微管有两种作用： 加速微管蛋白的聚合 通过18nm长的突出结构域交联微管成束。 驱动蛋白头部结合微管，利用ATP水解释放的能量，以微管为轨道向（+）极运输小泡。 微管蛋白αβ二聚体上有一个秋水仙素高亲和性结合位点。在很低浓度时tubulin-colchicine复合物也可以组装到伸长微管的末端，并且阻断微管的组装。并且微管末端1两个秋水仙素结合亚基的存在能够防止亚基从微管上脱落下来，或新的亚基组装上去，因此秋水仙素通过毒化微管的末端和改变微管组装和去组装的平衡而起作用。而在很高秋水仙素浓度下微管解聚并以自由亚基的形式积聚。 因此秋水仙素在细胞中有两种影响： 高浓度的秋水仙素解聚微管，只留下MTOC 然而在低浓度下，微管不能解聚但被锁定到原状态，既不能解聚也不能延伸， 真核细胞内部往往是高度区域化的，细胞中物质的合成部位与功能部位往往是不同的，必须经过细胞内运输的过程。如果