生物-微絲課件

細胞骨架細胞質骨架一、微絲二、微管三、中等纖維細胞骨架：真核細胞中的蛋白纖維網架體系。狹義：細胞質骨架：微絲、微管、中等纖維

廣義：細胞質骨架、核骨架、細胞膜骨架、細胞外基質特點：彌散性、整體性、變動性功能：維持細胞形態(tài)，保持細胞內部結構的有序性，細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞、細胞分裂、基因表達、細胞分化細胞運動：是廣義的運動，細胞骨架在各種形式的細胞運動中起著重要的作用細胞骨架的研究：GFP（GreenFluo’rescenceProtein）概念：又稱肌動蛋白纖維；是指真核細胞中由肌動蛋白組成，直徑為7nm的、長度不一的實心細絲狀的骨架纖維(microfilament,MF)。形態(tài)結構：動態(tài)、變化組成：肌動蛋白（單體，外觀呈球型G-actin，43kDa，三個結合位點；多聚體F-actin）肌動蛋白在真核細胞進化過程中高度保守，多種肌動蛋白來源于同一個祖先基因；經過翻譯后修飾，因此具有多樣性第二節(jié)微絲培養(yǎng)的上皮細胞中的應力纖維（微絲紅色、微管綠色）肌動蛋白，肌動蛋白纖維裝配動態(tài)：是由球型肌動蛋白單體（G-actin)組成的螺旋狀纖維型肌動蛋白（F-actin)多聚體。肌動蛋白單體有極性，因此微絲有極性。微絲的裝配必需在一定的鹽濃度（主要是Mg2+），一定G-actin濃度和ATP存在下進行，裝配成纖維狀肌動蛋白，新的G-actin加到微絲末端，使微絲延伸。裝配的三個階段：成核作用：（種子）G-actin二聚體不穩(wěn)定易解聚三聚體穩(wěn)定延長階段：G-actin從兩端聚合延伸（ATP）踏車現象穩(wěn)定期：G-actin濃度和F-actin濃度相平衡微絲結合蛋白在體內，有永久性的微絲和暫時性的微絲大多數非肌肉細胞中，微絲是一種動態(tài)結構，持續(xù)進行裝配和解聚，與細胞形態(tài)維持和細胞運動有關。微絲結合蛋白參與形成微絲纖維高級結構，對肌動蛋白纖維的動態(tài)裝配及其功能有調節(jié)作用，行使特定的功能。1)肌肉收縮系統(tǒng)中的有關蛋白：后面介紹2)非肌肉細胞中的微絲結合蛋白：也存在肌球蛋白、原肌球蛋白等，但未發(fā)現有肌鈣蛋白。此外仍有幾十種結合蛋白，見表。微絲特異性藥物細胞松弛素：是真菌的代謝產物，有不同的種類和人工衍生物；它結合在微絲的正端，阻抑肌動蛋白聚合，并將聚合的肌動蛋白臨界濃度提高，最后導致微絲的解聚。鬼筆環(huán)肽：是從毒蕈中提取的雙環(huán)桿肽。它能與微絲強烈親合，結合在微絲中actin亞單位之間，并有穩(wěn)定微絲、抑制解聚和促進微絲聚合的作用。且只與F肌動蛋白結合，而不與G肌動蛋白結合。鬼筆環(huán)肽由于鬼筆環(huán)肽的分子量較小，容易進入細胞，故經過熒光標記的鬼筆環(huán)肽可以清晰的顯示細胞中微絲。有ATP酶活性，構成粗肌絲橫橋，是和細肌絲肌動蛋白結合的位置原肌球蛋白（Tm）：64kDa；長40nm；由兩條平行的多肽鏈相扭而成的螺旋。結合于肌動蛋白的螺旋溝內，調節(jié)肌動蛋白和肌球蛋白頭部的結合。肌動蛋白(42kDa，由呈螺旋形的鏈組成。鏈的每一圈含有13-14個G-actin單體，肌動蛋白以F-actin形式存在，是G-actin的聚合形式)與原肌球蛋白、肌鈣蛋白共同組成細肌絲Tn-C：特異的與鈣離子結合：當Ca2+達一定濃度（>10-7mol/L）時Tn-T：與原肌球蛋白有高度結合力Tn-I：與肌動蛋白緊密結合，抑制肌球蛋白的ATP酶的活性肌鈣蛋白（Tn)：

80kDa;三個亞基微絨毛：腸上皮細胞微絨毛的核心是微絲同向平行排布的突出例子微絨毛中心的規(guī)則平行排列的微絲束起維持微絨毛形狀的作用，不含肌球蛋白II、原肌球蛋白和-輔肌動蛋白，因而無收縮功能。所含的微絲結合蛋白包括：毛緣蛋白、絨毛蛋白、肌球蛋白I和鈣調蛋白在微絲束的形成、維持及與微絨毛細胞膜連接中起重要作用。微絲構成小腸上皮細胞中的微絨毛結構,并且與細胞內的中等纖維（中間絲）相錨定．胞質溶膠和阿米巴運動：許多細胞中，在細胞膜下有一層富含肌動蛋白纖維的區(qū)域，稱細胞皮層或凝膠層或溶膠層。這些肌動蛋白纖維平行于質膜排列，并與膜連接。這一纖維網絡可以向細胞膜提供強度和韌性，并幫助維持細胞的形狀細胞的多種運動，如胞質環(huán)流、阿米巴運動、變皺膜運動及吞噬都與肌動蛋白的溶膠與凝膠狀態(tài)及相互轉化有關。偽足的形成在有些細胞內,肌動蛋白－肌球蛋白能聚集導致收縮.微絲的收縮能引起動物細胞在細胞分裂時細胞質的一分為二.局部的收縮也導致偽足的運動.amoeboidmovement胞質分裂環(huán)：有絲分裂末期，兩個即將分裂的細胞之間產生一個收縮環(huán)。隨著收縮環(huán)的的收縮，兩個子細胞被分開。胞質分裂后，收縮環(huán)消失。收縮環(huán)是由大量平行排列的但具有不同極性的微絲組成，由分裂末期胞質中的肌動蛋白裝配而成。它是存在于絕大多數非肌肉細胞中的具有收縮功能的環(huán)狀微絲束的一個代表。收縮環(huán)