(完整版)細(xì)胞生物學(xué)課件12細(xì)胞骨架02

1、3. 有絲分裂器第一節(jié) 微 管染色體中心粒中心粒 紡錘體微管 動(dòng)粒微管 動(dòng)粒 星體有絲分裂器的模式圖解纖毛蟲綱有盤亞綱(Suctoria)動(dòng)物: 能伸縮, 是捕食“器官”4. 軸足(axopodia)太陽(yáng)蟲的光鏡照片(a)及一條軸足橫切面的電鏡照片(b)(a) 太陽(yáng)蟲伸出許多輻射樣軸足; (b) 一條軸足在橫切面上排列成雙螺旋第一節(jié) 微 管(a) (b)某些桿菌和弧菌在表面上長(zhǎng)有線狀的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，稱為鞭毛。七、細(xì)菌鞭毛細(xì)菌鞭毛無論是在結(jié)構(gòu)上還是在運(yùn)動(dòng)機(jī)制上， 與真核細(xì)胞的鞭毛完全不同。它沒有9+2式的微管結(jié)構(gòu)，但在功能上二者有相似之處。第一節(jié) 微 管第一節(jié) 微 管在細(xì)胞壁的外面，鞭毛的基部包圍著

2、的一層彎形鞘基粒(motor)(stator)轉(zhuǎn)子和定子相互配合，從而使細(xì)菌的鞭毛能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鞭毛外表無質(zhì)膜包圍 (長(zhǎng)1015m)鞭絲彎鉤基粒鞭毛腸桿菌鞭毛基部結(jié)構(gòu)模式圖 第一節(jié) 微管一、微管的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 微管蛋白二、微管結(jié)合蛋白 MAP三、微管的特性4. 穩(wěn)定性3. 極性2. 微管組織中心1. 自我裝配五、微管的功能1. 支持和維持細(xì)胞的形態(tài)6. 纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)5. 植物細(xì)胞壁形成4. 紡錘體與染色體運(yùn)動(dòng)3. 細(xì)胞運(yùn)動(dòng)2. 細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸六、微管組成的細(xì)胞器4. 軸足3. 有絲分裂器2. 纖毛和鞭毛1. 中心體四、微管的特異性藥物秋水仙素、鬼臼素紫杉酚、Nacodazole七、細(xì)菌鞭毛第二

3、節(jié) 纖絲肌動(dòng)蛋白絲(microfilament, MF)：微絲中間絲(intermediate filament, IF)：10nm絲10nm/中間絲蛋白15nm/肌球蛋白/肌肉細(xì)胞粗絲(thick filament, TF)：肌球蛋白絲纖 絲(粗細(xì)化學(xué)性質(zhì))67nm/肌動(dòng)蛋白/近質(zhì)膜下方培養(yǎng)細(xì)胞中的微管(MT)、肌動(dòng)蛋白絲(MF)和中間絲(IF)微管肌動(dòng)蛋白絲中間絲第二節(jié) 纖絲粗肌絲(thick myofilament)細(xì)肌絲(thin myofilament)第二節(jié) 纖絲肌肉細(xì)胞肌動(dòng)蛋白絲中間絲粗絲非肌肉細(xì)胞肌動(dòng)蛋白絲中間絲（二）非 肌 細(xì) 胞 中 的 肌動(dòng)蛋白絲（一）骨骼肌的結(jié)構(gòu)及收縮機(jī)

4、制（三）中 間 絲小 結(jié)第二節(jié) 纖絲本節(jié)講授提綱（一）骨骼肌的結(jié)構(gòu)及收縮機(jī)制第二節(jié) 纖絲橫紋肌各級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖肌原纖維肌纖維肌纖維束肌膜肌節(jié)肌肉核暗帶明帶明帶暗帶腱腱骨Z線M線Z線M線H帶H帶肌節(jié)的電鏡圖象及其模式圖解昆蟲飛翔肌的電鏡照片第二節(jié) 纖絲1. 肌絲的分子結(jié)構(gòu)(1) 粗肌絲肌球蛋白(myosin)：占肌細(xì)胞總蛋白的50%肌球蛋白的電鏡圖象和分子結(jié)構(gòu)(a) 肌球蛋白的電鏡圖象：肌球蛋白分子可分為球形頭部和桿狀尾部?jī)刹糠? (b) 肌球蛋白分子含有2條重鏈和4條輕鏈 。2條重鏈的疏水性C-端為-螺旋結(jié)構(gòu), 相互纏繞，形成桿狀尾部; N-端則形成球形頭部。450kDa具有ATPase活性第二

5、節(jié) 纖絲每條粗肌絲：約由4000個(gè)肌球蛋白分子規(guī)則排列而成粗肌絲的電鏡圖象及其模式圖解(a) 從扇貝肌肉中分離出的粗肌絲的電鏡圖象; (b)在粗肌絲中, 肌球蛋白分子以其尾部相互聚集在一起，其頭部向四周伸出H帶第二節(jié) 纖絲M線(M線蛋白)(2) 細(xì)肌絲肌動(dòng)蛋白(actin)：47kDaG-肌動(dòng)蛋白(globular actin)缺乏離子中性鹽溶液F-肌動(dòng)蛋白(fibrous actin)細(xì)肌絲的電鏡圖象及其模式圖解(a) 肌動(dòng)蛋白絲的負(fù)染色電鏡圖象; (b) 由肌動(dòng)蛋白單體形成了緊密纏繞的螺旋狀結(jié)構(gòu)第二節(jié) 纖絲細(xì)肌絲中原肌球蛋白、肌鈣蛋白與肌動(dòng)蛋白的相互關(guān)系I, 抑制亞基; C, 鈣結(jié)合亞基;

6、 T, 原肌球蛋白結(jié)合亞基由2條平行多肽鏈形成的-螺旋結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)約40nm7個(gè)G-actin：1個(gè)肌鈣蛋白和1個(gè)原肌球蛋白細(xì)肌絲上也有一些肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白：第二節(jié) 纖絲滑動(dòng)學(xué)說：粗、細(xì)肌絲相互間滑動(dòng)2. 肌肉收縮的機(jī)制第二節(jié) 纖絲粗肌絲細(xì)肌絲Z盤舒張收縮肌肉收縮的過程(1) 動(dòng)作電位的產(chǎn)生(2) Ca2+的釋放(3) 原肌球蛋白的位移(4) 肌動(dòng)球蛋白復(fù)合物的形成1個(gè)捕鈣蛋白(calsequestrin)可結(jié)合43個(gè)Ca2+(5) Ca2+的回收第二節(jié) 纖絲 肌 動(dòng) 蛋 白肌肉收縮過程中肌鈣蛋白分子的調(diào)節(jié)作用圖解肌鈣蛋白原肌球蛋白第二節(jié) 纖絲 肌 動(dòng) 蛋 白TnTTnITnCTmTmTnTTnI

7、TnCTnTTnITnC肌球蛋白頭 部肌球蛋白頭 部原肌球蛋白TmTm肌球蛋白結(jié)合位點(diǎn)Ca2+細(xì)肌絲中原肌球蛋白、肌鈣蛋白與肌動(dòng)蛋白的相互關(guān)系TnI, 抑制亞基;TnC, 鈣結(jié)合亞基; TnT, 原肌球蛋白結(jié)合亞基Tm, 原肌球蛋白Myosin, 肌球蛋白 肌 動(dòng) 蛋 白TnTTnCTmTmTnICa2+緊密結(jié)合在肌動(dòng)蛋白上的肌球蛋白頭部結(jié)合ATP后, 與肌動(dòng)蛋白的親合力降低, 從肌動(dòng)蛋白絲上脫落下來; ATP水解成ADP和Pi, 仍然結(jié)合在肌球蛋白頭部; 肌球蛋白頭部釋放出Pi, 再與肌動(dòng)絲緊密結(jié)合; 肌球蛋白頭部發(fā)生劇烈的構(gòu)象變化, 產(chǎn)生“有力鞭擊”, 同時(shí)肌球蛋白頭部釋放出ADP , 使

8、它又回復(fù)到下一次新循環(huán)的起點(diǎn)。第二節(jié) 纖絲肌球蛋白分子利用ATP從細(xì)肌絲“-”端向“+”端的移動(dòng)機(jī)制圖解粗肌絲頭部與細(xì)肌絲結(jié)合/分離1次消耗1分子ATP 滑動(dòng)10nm：1個(gè)周期。肌纖維收縮最充分時(shí)，其長(zhǎng)度可為舒張時(shí)的65%時(shí)接時(shí)離：兔肌纖維可達(dá)50100次/sec第二節(jié) 纖絲粗肌絲細(xì)肌絲Z盤舒張收縮脊椎動(dòng)物肌肉中：磷酸肌酸(phosphoreatine) (高能化合物)，其濃度約為ATP的5倍。無ATP：肌動(dòng)球蛋白僵直復(fù)合物肌肉僵直第二節(jié) 纖絲 磷酸肌酸ADP 肌酸ATP肌酸磷酸酶3. 平滑肌收縮機(jī)制鈣離子對(duì)平滑肌收縮的調(diào)控作用機(jī)制在鈣離子存在時(shí)，肌球蛋白輕鏈激酶催化肌球蛋白兩條輕鏈中的一條輕

9、鏈的一特定位點(diǎn)發(fā)生磷酸化, 從而引起平滑肌收縮。CaM第二節(jié) 纖絲平滑肌細(xì)胞的收縮機(jī)制圖解與橫紋肌(0.04 0.1秒)相比，平滑肌收縮速度慢(0.240秒)；持久性大！第二節(jié) 纖絲（一）骨骼肌的結(jié)構(gòu)及收縮機(jī)制1. 肌絲的分子結(jié)構(gòu)2. 肌肉收縮的機(jī)制第二節(jié) 纖絲粗肌絲的分子結(jié)構(gòu)細(xì)肌絲的分子結(jié)構(gòu)小 結(jié)（二）非肌細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白絲第二節(jié) 纖絲1. 肌動(dòng)蛋白絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)肌動(dòng)蛋白絲(微絲)：67nm，長(zhǎng)度不定微絲的電鏡圖象與模式圖解(a) , 微絲的電鏡圖象；(b), (a)的模式圖解；(c), 微絲在細(xì)胞中分布的模式圖解 質(zhì)膜下方(外質(zhì))微絨毛片足肌動(dòng)蛋白絲在各種真核細(xì)胞中的幾種分布形式圖解應(yīng)力纖維

10、(stress fiber)2. 肌動(dòng)蛋白絲的組成啞鈴形肌動(dòng)蛋白(actin)(43kDa)肌動(dòng)蛋白在進(jìn)化上非常保守，由同一祖先基因進(jìn)化而來第二節(jié) 纖絲6種(哺乳動(dòng)物和鳥類)-肌動(dòng)蛋白和-肌動(dòng)蛋白: 所有真核細(xì)胞4種-肌動(dòng)蛋白橫紋肌心肌血管平滑肌腸道平滑肌3. 肌動(dòng)蛋白絲的裝配G-肌動(dòng)蛋白F-肌動(dòng)蛋白(肌動(dòng)蛋白絲)的右手螺旋結(jié)構(gòu)“+”極“-”極第二節(jié) 纖絲微絲裝配的成核作用及微絲網(wǎng)格的形成(a) 肌動(dòng)蛋白纖維的成核作用; (b) 微絲成網(wǎng)過程 第二節(jié) 纖絲肌動(dòng)蛋白絲裝配的踏車現(xiàn)象第二節(jié) 纖絲在大多數(shù)非肌肉細(xì)胞中：一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)組裝和解聚維持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)“+”極 “-”極第二節(jié) 纖絲微絨毛

11、永久性結(jié)構(gòu) 胞質(zhì)分 裂 環(huán) 暫時(shí)性結(jié)構(gòu)4. 非肌肉細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白絲結(jié)合蛋白具有兩個(gè)以上actin結(jié)合位點(diǎn)，能同時(shí)結(jié)合多條肌動(dòng)蛋白絲，將多條肌動(dòng)蛋白絲橫連成束或成網(wǎng)根據(jù)其功能可分為以下三類:(1) 橫連蛋白: (cross-linking protein)能結(jié)合到肌動(dòng)蛋白絲的一端，對(duì)肌動(dòng)蛋白絲的長(zhǎng)度和裝卸具有調(diào)節(jié)作用(2) 戴帽蛋白:(capping protein)能與肌動(dòng)蛋白單體結(jié)合, 具有抑制G-肌動(dòng)蛋白裝配成F-肌動(dòng)蛋白、進(jìn)而調(diào)節(jié)G-肌動(dòng)蛋白和F-肌動(dòng)蛋白之間動(dòng)態(tài)平衡的作用(3) 單體穩(wěn)定蛋白:(monomer stablizing protein)第二節(jié) 纖絲-輔肌動(dòng)蛋白(-acti

12、nin)細(xì)絲蛋白(filamin)毛緣蛋白(fimbrin)血影蛋白(spectrin)粘著斑蛋白(vinculin)踝蛋白(talin)束捆蛋白 (fascin)肌球蛋白(myosin I)肌球蛋白II (myosin II)張力蛋白 (tensin) 細(xì)絲蛋白毛緣蛋白血影蛋白-輔肌動(dòng)蛋白(1) 橫連蛋白(Cross-linking Protein):第二節(jié) 纖絲毛緣蛋白-輔肌動(dòng)蛋白分子的EM圖像-輔肌動(dòng)蛋白血影蛋白第二節(jié) 纖絲細(xì)絲蛋白橫連蛋白的功能圖解第二節(jié) 纖絲(2) 戴帽蛋白(Capping Protein):凝溶膠蛋白(gelsolin)片斷化蛋白(fragmin)+微絨毛蛋白(vi

13、llin)第二節(jié) 纖絲促聚蛋白(profilin)胸腺素(thymosin)DNA聚合酶I(DNA Pol I)鈣調(diào)結(jié)合蛋白(caldesmon)等(3) 單體穩(wěn)定蛋白(monomer stablizing protein):胸腺素第二節(jié) 纖絲胸腺素和抑絲蛋白對(duì)肌動(dòng)蛋白單體聚合的影響機(jī)制圖解 第二節(jié) 纖絲肌球蛋白-I和II分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)及其三維結(jié)構(gòu)圖解一級(jí)結(jié)構(gòu)三維形態(tài)肌球蛋白-1肌球蛋白-2非肌細(xì)胞中的肌球蛋白(myosin)：第二節(jié) 纖絲非肌肉細(xì)胞中肌球蛋白分子的模式圖解非肌肉細(xì)胞中肌球蛋白分子的組裝機(jī)制肌球蛋白II分子的輕鏈被磷酸化后，便從無活性時(shí)的折疊狀態(tài)伸展開來，從而自發(fā)地進(jìn)行自我組裝

14、，形成雙極性纖維第二節(jié) 纖絲非肌肉細(xì)胞中肌球蛋白分子組成的雙極性纖維的EM圖像肌球蛋白(myosin I)肌球蛋白II (myosin II)肌球蛋白-I和II分子與肌動(dòng)蛋白絲之間的作用方式圖解第二節(jié) 纖絲非肌細(xì)胞中肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白分子的作用方式圖解+第二節(jié) 纖絲肌球蛋白-1肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白小結(jié)第二節(jié) 纖絲肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白的種類及其功能第二節(jié) 纖絲類別名 稱大 小功 能橫連蛋白毛緣蛋白 (fimbrin)將平行微絲橫向連接成束束捆蛋白 (fascin)將平行微絲橫向連接成束細(xì)絲蛋白 (filamin)250kD使微絲成束或網(wǎng); 介導(dǎo)微絲連接到質(zhì)膜上肌球蛋白(myosin I)130kD與ac

15、tin結(jié)合可引起非肌肉細(xì)胞收縮; 與血影蛋白一起可將微絲束連接至微絨毛膜上; 介導(dǎo)細(xì)胞變形、運(yùn)動(dòng)和胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸肌球蛋白II (myosin II)480kD血影蛋白 (spectrin)在RBC中與微絲連成網(wǎng); 與肌球蛋白一起將微絲束連至微絨毛膜110kDa蛋白110kD將微絲束連接至微絨毛膜上粘著斑蛋白 (vinculin)130kD將微絲連接到質(zhì)膜上-輔肌動(dòng)蛋白(- actinin)190kD粘接多條微絲端點(diǎn)，將平行微絲連接成束；介導(dǎo)微絲連到質(zhì)膜上踝蛋白 (talin)介導(dǎo)微絲連接到質(zhì)膜上形成粘著斑張力蛋白 (tensin)維持微絲錨著點(diǎn)的張力戴帽蛋白凝溶膠蛋白 (gelsolin)91k

16、D高Ca2+濃度下可斷解微絲，調(diào)控微絲長(zhǎng)度, actin凝膠溶膠片斷化蛋白 (fragmin)42kD高Ca2+濃度下可斷解長(zhǎng)微絲絨毛蛋白 (villin)95kD高Ca2+濃度下可斷解微絲，并結(jié)合斷絲的端點(diǎn)上以阻止其裝配Acumentin結(jié)合到微絲的-極，阻止G-actin的添加單體穩(wěn)定蛋白促聚蛋白 (profilin)16kD結(jié)合到G-actin單體上，通過結(jié)合與解離調(diào)控微絲的解聚與裝配胸腺素 (thymosin)DNA聚合酶I(DNA Pol I)109kD與G-actin有高親合性，可抑制微絲裝配鈣調(diào)結(jié)合蛋白(caldesmon)與actin結(jié)合后可抑制actin同myosin的結(jié)合(

17、類似于肌鈣蛋白)5. 肌動(dòng)蛋白絲的特異性藥物(2) 鬼筆環(huán)肽(phalloidin)(1) 細(xì)胞松弛素(cytochalasins)與肌動(dòng)蛋白絲具有強(qiáng)烈的親合作用, 可緊密地結(jié)合在肌動(dòng)蛋白絲上，因而能抑制肌動(dòng)蛋白絲的解聚從而穩(wěn)定肌動(dòng)蛋白絲通過切斷肌動(dòng)蛋白絲并結(jié)合在肌動(dòng)蛋白絲的正端, 抑制其組裝，從而導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白絲解聚第二節(jié) 纖絲6. 肌動(dòng)蛋白絲的功能第二節(jié) 纖絲(1) 維持細(xì)胞外形(2) 胞質(zhì)環(huán)流(cyclosis)(3) 變形運(yùn)動(dòng)(amoeboid movement)(4) 形成微絨毛(microvillus)(5) 形成應(yīng)力纖維(stress fiber)(6) 胞質(zhì)分裂(cytokine

18、sis)(7) 參與信號(hào)傳導(dǎo)(1) 維持細(xì)胞外形肌動(dòng)蛋白絲與細(xì)胞形狀的維持圖解第二節(jié) 纖絲肌動(dòng)蛋白絲存在于外質(zhì)中(2) 胞質(zhì)環(huán)流(cyclosis)植物細(xì)胞中胞質(zhì)環(huán)流的模式圖解(a)植物細(xì)胞的胞質(zhì)分層；(b)胞質(zhì)環(huán)流的方向第二節(jié) 纖絲(3) 變形運(yùn)動(dòng)(amoeboid movement)第二節(jié) 纖絲阿米巴的變形運(yùn)動(dòng)富含肌動(dòng)蛋白的皮層為細(xì)胞變形運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力凝膠凝膠溶膠凝膠溶膠溶膠細(xì)絲蛋白：將肌動(dòng)蛋白絲連接成立體網(wǎng)架，使外質(zhì)呈凝膠狀態(tài)凝溶膠蛋白：與肌動(dòng)蛋白絲結(jié)合使之?dāng)嘟猓雇赓|(zhì)由凝膠變?yōu)槿苣z狀態(tài)溶膠肌動(dòng)蛋白絲組裝延長(zhǎng)推動(dòng)質(zhì)膜前移；肌球蛋白牽引肌動(dòng)蛋白絲與其發(fā)生相互滑動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生胞質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力變形運(yùn)

19、動(dòng)嗜中性粒細(xì)胞的趨向性點(diǎn)接觸(粘著斑)凝膠第二節(jié) 纖絲(4) 形成微絨毛(microvillus)小腸上皮細(xì)胞微絨毛的冰凍蝕刻照片及其結(jié)構(gòu)圖解 (a) 微絨毛的冰凍蝕刻照片;(b) 微絨毛的透射電鏡照片;(c) 微絨毛的模式圖解 毛緣蛋白絨毛蛋白血影蛋白肌球蛋白-1鈣調(diào)蛋白第二節(jié) 纖絲小腸上皮細(xì)胞微絨毛的冰凍蝕刻照片微絨毛肌動(dòng)蛋白絲束基部與其他骨架成分之間的關(guān)系圖解第二節(jié) 纖絲(5) 形成應(yīng)力纖維(stress fiber)第二節(jié) 纖絲人皮膚成纖維細(xì)胞中應(yīng)力纖維的免疫熒光照片及其結(jié)構(gòu)模式圖解肌動(dòng)蛋白-輔肌動(dòng)蛋白肌球蛋白原肌球蛋白第二節(jié) 纖絲細(xì)胞中的應(yīng)力纖維通過點(diǎn)接觸與其他細(xì)胞或基膜建立結(jié)構(gòu)聯(lián)系

20、點(diǎn)接觸的分子結(jié)構(gòu)圖解-輔肌動(dòng)蛋白粘著斑蛋白踝蛋白樁蛋白應(yīng)力纖維整聯(lián)蛋白(ECM受體)纖粘連蛋白戴帽蛋白第二節(jié) 纖絲點(diǎn)接觸(粘著斑)結(jié)構(gòu)的模式圖解點(diǎn)接觸第二節(jié) 纖絲收縮環(huán)的模式圖解(6) 胞質(zhì)分裂(cytokinesis)肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白分子的相互作用使肌動(dòng)蛋白絲之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，使收縮環(huán)收縮收縮環(huán)借助于-輔肌動(dòng)蛋白等與其外的質(zhì)膜相連，故其逐漸收縮，可形成分裂溝, 使細(xì)胞一分為二第二節(jié) 纖絲近幾年研究發(fā)現(xiàn)，微絲骨架與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。在動(dòng)物細(xì)胞中廣泛存在著細(xì)胞外基質(zhì)-質(zhì)膜-細(xì)胞骨架連續(xù)體。胞外信號(hào)可以通過這個(gè)連續(xù)體向胞內(nèi)傳遞信號(hào)，胞內(nèi)信號(hào)也可以通過這個(gè)連續(xù)體向胞外傳遞信號(hào)，這是微絲骨架參與信號(hào)

21、轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要方式。有些微絲結(jié)合蛋白，如紐蛋白，就是蛋白激酶及癌基因產(chǎn)物的作用底物。 (7) 參與信號(hào)傳導(dǎo)第二節(jié) 纖絲另有研究結(jié)果表明，肌動(dòng)蛋白微絲是一類新的PKC 結(jié)合蛋白，兩者的結(jié)合需要PKC 提前激活。Rho 、Rac 被胞外信號(hào)激活直接誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白骨架的組裝，從而誘導(dǎo)形態(tài)建成變化。Rho2GTPases 也可以對(duì)依賴肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，如上皮細(xì)胞的極性、粘著連接、內(nèi)吞作用、分泌、吞噬作用和軸突生成等。 第二節(jié) 纖絲在神經(jīng)末梢，花生四烯酸與二?；视头磻?yīng)，刺激磷脂酶C2與肌動(dòng)蛋白結(jié)合，兩者的結(jié)合將PKC錨定于細(xì)胞骨架上，且維持PKC 催化活性。Myrto Raftopoulou

22、and Alan Hall. Cell migration: Rho GTPases lead the way. Developmental Biology 265 (2004) 2332Rho GTPase對(duì)細(xì)胞遷移方向的引導(dǎo)作用第二節(jié) 纖絲（二）非肌細(xì)胞中肌動(dòng)蛋白絲1. 肌動(dòng)蛋白絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)2. 肌動(dòng)蛋白絲的組成3. 肌動(dòng)蛋白絲的裝配4. 非肌細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白絲結(jié)合蛋白5. 肌動(dòng)蛋白絲的特異性藥物6. 肌動(dòng)蛋白絲的功能第二節(jié) 纖絲小 結(jié)（三）中間絲直徑10nm的中空管狀絲主要與維持細(xì)胞外形和各種細(xì)胞器的位置有關(guān)！第二節(jié) 纖絲中間絲的細(xì)胞內(nèi)定位、電鏡圖象及其模式圖解 神經(jīng)蛋白絲微管角蛋白絲波

23、形蛋白絲結(jié)蛋白絲神經(jīng)蛋白絲神經(jīng)膠質(zhì)蛋白絲核纖層蛋白絲1. 中間絲的類型中間絲組織來源免疫原性第二節(jié) 纖絲各種中間絲的類型、性質(zhì)及其分布第二節(jié) 纖絲中間絲類型基本構(gòu)件分子所含構(gòu)件分子數(shù)分子量(kDa)存在的細(xì)胞種類角 蛋 白 絲角質(zhì)纖維蛋白(cytokeratin)14068各種上皮細(xì)胞波形蛋白絲波形纖維蛋白(vimentin)154間質(zhì)細(xì)胞和中胚層來源的細(xì)胞, 如成纖維細(xì)胞和軟骨細(xì)胞等; 體外培養(yǎng)細(xì)胞核纖層蛋白絲核纖層蛋白(lamin)36575真核細(xì)胞核的核纖層結(jié) 蛋 白 絲結(jié)蛋白(desmin)153各種肌肉細(xì)胞神經(jīng)蛋白絲神經(jīng)纖維蛋白(neurofilament pr.)368200神經(jīng)元

24、神經(jīng)膠質(zhì)蛋白絲膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibril acidic pr.)151神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，星形細(xì)胞2. 中間絲的結(jié)構(gòu)中間絲蛋白來源于同一基因家族, 具有高度同源性中間絲結(jié)構(gòu)的模式圖解4條多肽鏈構(gòu)成四聚體, 2個(gè)四聚體交錯(cuò)排列成八聚體的原纖維，8條原纖維緊密排列并卷成中空的中間絲第二節(jié) 纖絲中間絲蛋白單體功能區(qū)的組成圖解桿部頭部尾部同源區(qū)末端區(qū)可變區(qū)中間絲蛋白的大小主要取決于尾部的變化第二節(jié) 纖絲核纖層蛋白角蛋白波形纖維蛋白神經(jīng)絲蛋白3. 中間絲的裝配中間絲裝配過程示意圖第二節(jié) 纖絲亞基8個(gè)八聚體排成片狀，卷曲成管二聚體四聚體2個(gè)四聚體疊合中間絲結(jié)合蛋白是一類在結(jié)構(gòu)和功能上與中間絲有密

25、切聯(lián)系，但其本身并非中間絲組分的蛋白。第二節(jié) 纖絲4、中間絲結(jié)合蛋白（intermediate filament associated protein，IFAP）迄今為止已報(bào)道了約15種IFAP，其功能可能是作為中間絲超分子結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)者。第二節(jié) 纖絲(1) 絲聚蛋白(filaggrin):(2) 網(wǎng)蛋白(plectin):(3) 中間絲結(jié)合蛋白300 (IFAP300):(4) BPAG1:在不同的細(xì)胞中使角蛋白纖維聚集成束，提供表皮的最外層以特別的韌性，可以作為區(qū)分不同的上皮細(xì)胞的特異性標(biāo)志。能使波形蛋白成束，還能使中間絲與微管連接，使肌動(dòng)蛋白纖維成束，幫助肌球蛋白II與微絲的結(jié)合, 以及介

26、導(dǎo)中間絲與質(zhì)膜的連接。將中間絲錨定與橋粒上。定位在內(nèi)側(cè)橋板，參與角蛋白與橋粒的連接。中間絲結(jié)合蛋白(IFAP)的類別：第二節(jié) 纖絲最近還鑒定出一類橫連結(jié)合蛋白，可介導(dǎo)中間絲與其他細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)間的相互作用。另外，還有一些蛋白質(zhì)也具有中間絲結(jié)合蛋白的性質(zhì):MAP2參與中間絲與微管間橫橋的連接；血影蛋白和踝蛋白(ankyrin)參與中間絲與質(zhì)膜的連接；橋粒斑蛋白(desmoplakin)參與橋粒的形成。5. 中間絲的功能在胞質(zhì)中形成精細(xì)發(fā)達(dá)的纖維網(wǎng)絡(luò)外與細(xì)胞膜及胞外的ECM相連中間與胞質(zhì)中的微管、肌動(dòng)蛋白絲和細(xì)胞器相連內(nèi)與細(xì)胞核內(nèi)的核纖層相連第二節(jié) 纖絲(1) 中間絲在從細(xì)胞核到細(xì)胞膜和細(xì)胞外基質(zhì)的貫穿整個(gè)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中起著廣泛的骨架功能(2) 參與橋粒和半橋粒的形成(3) 很可能還參與細(xì)胞內(nèi)機(jī)械或分子信息的傳遞： 中間絲的大分子產(chǎn)物入核后通過與組蛋白和DNA相互作用來調(diào)節(jié)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄； 中間絲與mRNA的運(yùn)輸及翻譯有關(guān)； 神經(jīng)絲在