细胞骨架幻灯课件 .ppt

简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点 ;第10章 细胞骨架;细胞为什么能维持一定的形态？;上皮细胞（红色：微丝；绿色：微管）; ;;微丝，又叫肌动蛋白纤维，是由肌动蛋白构成的两股螺旋形成的细丝，普遍存在于真核细胞中;微丝与细胞运动;第一节 微丝与细胞运动;一、微丝的组成及其组装;（一）结构与成分 ;（一）结构与成分 ; 微丝是由G-actin单体构成的螺旋状纤维，肌动蛋白单体具有极性，装配时头尾相接,故微丝也具有极性，结合ATP的一端为负极，另一端为正极。;（二）微丝的组装及其动力学特性 ;微丝的体外组装;2 过程; 延长期(Elongation phase) – 正端快，为负端的10倍。;;踏车行为（treadmilling）;由G-actin单体的临界浓度决定;微丝的任何一端都可以以添加肌动蛋白单体的方式增长，不过由于极性，两端的速度不同，速度快的一端为正端，速度慢的一端为负端，表现为踏车现象。 当到达平衡期，肌动蛋白分子添加到肌动蛋白丝上的速度正好等于肌动蛋白分子从肌动蛋白上失去的速度，微丝的净长度没有改变，这种过程称为微丝的踏车行为。;2. G-actin单体聚合成F-actin，F-actin组成肌动 蛋白微丝;2 微丝的体内组装;动物细胞中主要的肌动蛋白结合蛋白及功能;微丝组装的动态不稳定性;微丝的动态变化与细胞生理功能变化相适应;（三）影响微丝组装的特异性药物;二、微丝的生物学功能;1 肌肉收缩;肌球蛋白(myosin);肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达;粗肌丝;肌球蛋白的结构;肌动蛋白（actin） 提供动力 原肌球蛋白（tropomyosin） 肌钙蛋白（troponin）;肌肉的组成;肌纤维TEM照片 ;Sarcomere;肌肉收缩(muscle contraction);■ 肌球蛋白(myosin)∶肌动蛋白纤维的分子发动机 肌球蛋白是一种分子发动机（属于马达蛋白） ，肌动蛋白纤维是肌球蛋白运行的轨道。肌球蛋白也是ATPase, 通过ATP的水解导致构型的变化从而在肌动蛋白丝上移动。 ● 肌球蛋白的类型 最早发现于肌肉组织(myosin II)，目前已知的有 15 种类型（myosin I-XV）。已鉴定了三种主要类型肌球蛋白: 肌球蛋白Ⅰ、肌球蛋白Ⅱ和肌球蛋白Ⅴ。 ; Myosin: The actin motor portein;三种类型的肌球蛋白的结构比较 ;肌球蛋白的功能 （a） 运输小??；(b)运输微丝。;● 原肌球蛋白(tropomyosin, Tm) 原肌球蛋白是细肌丝中肌动蛋白的结合蛋白，由两条平行的多肽链组成α螺旋构型，每条原肌球蛋白首尾相接形成一条连续的链同肌动蛋白细肌丝结合, 正好位于双螺旋的沟中。每一条原肌球蛋白有7个肌动蛋白结合位点，因此Tm同肌动蛋白细肌丝中7个肌动蛋白亚基结合。主要作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合。 ;● 肌钙蛋白(troponin. Tn) 肌钙蛋白分子量 80KD，由3个多肽。Tn-T是一种长形的纤维状分子, Tn-I和Tn-C都是球形分子。 肌钙蛋白 C 特异地与钙结合，肌钙蛋白 T与原肌球蛋白有高度亲和力，肌钙蛋白 I抑制肌球蛋白的 ATP酶活性， ;原肌球蛋白及其结合蛋白 ;（四）骨骼肌的收缩机理 滑行学说的提出：根据骨骼肌的微细结构的形态特点以及它们在肌肉收缩时的改变，Huxley 等在50年代初就提出了用肌小节中粗、细肌丝的相互滑行来说明肌肉收缩的机制，被称为滑行学说（sliding theroy)。;肌收缩时肌节的收缩 (a) 肌收缩时肌节长度变化及肌节结构差异示意图。在肌收缩时,肌球蛋白的交联桥(cross-bridge)与周围的细肌丝接触, 细肌丝被推动滑向肌节的中心。(b)肌收缩时的电子显微镜照片。;（四）肌肉的收缩 ;Myosin movement (continued);由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程;微丝;2 维持细胞形态;细胞内大部分微丝都集中在紧贴细胞质膜的细胞质区域，并由微丝交联蛋白交联成凝胶态三维网络结构，该区域通常称为细胞皮层. 皮层内密布的微丝网络可以为细胞质膜提供强度和韧性，有助于维持细胞形状，细胞的多种运动，如胞质环流、阿米巴运动、变皱膜运动 、吞噬（以及膜蛋白的定位等。;应力纤维(Stress fiber) 体外培养的细胞在基质表面铺展时，常在细胞质膜的特定区域与基质之间形成紧密黏附的黏着斑。在紧贴黏着斑的细胞质膜内侧有大量成束状排列的微丝，这种微丝束称为应力纤维（stress fiber）；应力纤维通过黏着斑与细胞外基质相连，可能在细胞形态发生、细胞分化和组织建成等方面发挥作用。 ;Actin stress fibers (red) termi