版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)
細(xì)胞骨架(cytoskeleton)是真核細(xì)胞中與保持細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)的纖維網(wǎng)絡(luò),包括微管、微絲和中間絲。細(xì)胞骨架是由一系列特異結(jié)構(gòu)蛋白裝配而成的纖維網(wǎng)架系統(tǒng),對(duì)細(xì)胞形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理排布起支架作用,還與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、基因表達(dá)、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化等密切相關(guān),是細(xì)胞內(nèi)除了生物膜體系和遺傳信息表達(dá)體系外的第三類重要結(jié)構(gòu)體系。廣義的細(xì)胞骨架包括細(xì)胞質(zhì)骨架(微管、微絲和中間纖維)、細(xì)胞核骨架(核基質(zhì)、核纖層和核孔復(fù)合體)、細(xì)胞膜骨架和細(xì)胞外基質(zhì)。微管微管(microtubule,MT)是中空的圓柱狀結(jié)構(gòu),由微管蛋白(tubulin)組成。微管蛋白呈球形,α微管蛋白和β微管蛋白以異二聚體形式存在并形成基本亞單位原纖維,13條原纖維形成微管。γ-微管蛋白環(huán)狀復(fù)合物(γ-TuRC):由α微管蛋白、β微管蛋白、γ微管蛋白和其他四種蛋白質(zhì)組成。非微管蛋白決定螺旋形支架,13個(gè)γ微管蛋白和1-2個(gè)α、β微管蛋白異二聚體結(jié)合到支架上。γ-TuRC的作用是促進(jìn)微管核心的形成,即成核作用。
結(jié)合在微管表面的輔助蛋白稱為微管相關(guān)蛋白(microtubule-associatedprotein,MAP),與微管結(jié)合并與微管蛋白共同組成微管系統(tǒng)的蛋白。組成:堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域---與微管結(jié)合;酸性突出結(jié)構(gòu)域---以橫橋方式與質(zhì)膜、中間纖維和其他微管纖維連接。微管相關(guān)蛋白以一定比例與微管相結(jié)合,可決定不同類型微管的獨(dú)特屬性,參與微管的裝配,是維持微管結(jié)構(gòu)和功能的必需成分,它們結(jié)合在微管表面,維持微管的穩(wěn)定以及與其他細(xì)胞器間的連接。微管相關(guān)蛋白主要包括:MAP-1,MAP-2,Tau和MAP-4。不同的細(xì)胞所含MAP有所不同,不同的MAP在細(xì)胞中有不同的分布區(qū)域,執(zhí)行不同的功能。微管相關(guān)蛋白的功能主要有:1、調(diào)節(jié)微管裝配;2、增加微管的穩(wěn)定性和強(qiáng)度;3、在細(xì)胞內(nèi)沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡和顆粒;4、作為細(xì)胞外信號(hào)的靶位點(diǎn)參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。成核期(延遲期):α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ二聚體,αβ二聚體先形成環(huán)狀核心(ring),經(jīng)過(guò)側(cè)面增加二聚體而擴(kuò)展為螺旋帶,αβ二聚體平行于長(zhǎng)軸重復(fù)排列形成原纖維(Protofilament)。當(dāng)螺旋帶加寬至13根原纖維時(shí),即合攏形成一段微管;聚合期(延長(zhǎng)期):聚合速度大于解聚速度;穩(wěn)定期:組裝(聚合)與去組裝(解聚)速度相等。β-微管蛋白的正極端組裝較快,α-微管蛋白的負(fù)極端則組裝較慢,一定條件下可能會(huì)出現(xiàn)一端延長(zhǎng)而另一端縮短的現(xiàn)象,此稱踏車現(xiàn)象(treadmilling)。體外組裝時(shí),有兩個(gè)因素決定微管的穩(wěn)定性,即游離微管蛋白的濃度和GTP水解成GDP的速度,微管末端微管蛋白GTP和GDP結(jié)合狀態(tài)決定了末端的結(jié)構(gòu),而末端的結(jié)構(gòu)決定了微管的組裝和去組裝。某些藥物可以抑制微管組裝或穩(wěn)定微管。秋水仙堿與β-微管蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,抑制β-微管蛋白上的GTP水解,從而抑制微管的組裝,破壞紡錘體的形成,使細(xì)胞停止在分裂中期;紫杉醇與秋水仙堿相反,當(dāng)其與β-微管蛋白特定位點(diǎn)結(jié)合后,可以促進(jìn)微管的裝配并保持穩(wěn)定,但不影響微管蛋白在微管末端進(jìn)行組裝,導(dǎo)致微管不斷地組裝而不解聚,也可使細(xì)胞停滯在分裂期。秋水仙堿和紫杉醇都是重要的抗腫瘤藥物。三、微管及其相關(guān)的馬達(dá)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的膜性細(xì)胞器的空間定位上起著重要作用。四、微管與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切。細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)纖毛、鞭毛,其外表面覆蓋質(zhì)膜,內(nèi)部有由微管組成的軸絲。纖毛和鞭毛內(nèi)的二聯(lián)微管在ATP提供能量的情況下其A、B兩個(gè)微管可相互滑動(dòng),從而造成纖毛、鞭毛的彎曲運(yùn)動(dòng)。五、在細(xì)胞分裂期,胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)發(fā)生全面解聚,重新組裝形成“紡錘體”,參與染色體的運(yùn)動(dòng)和調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂。六、微管參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞。信號(hào)分子可直接與微管作用或通過(guò)馬達(dá)蛋白及一些支架蛋白與微管作用實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。微絲是由肌動(dòng)蛋白亞單位構(gòu)成的實(shí)心的纖維細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)。肌動(dòng)蛋白有三種類型的亞型:α、β和γ。α肌動(dòng)蛋白為橫紋肌、心肌、血管平滑肌和腸道平滑肌所特有,它們組成細(xì)胞的收縮性結(jié)構(gòu);β和γ肌動(dòng)蛋白存在于所有肌細(xì)胞和非肌細(xì)胞中。不同類型細(xì)胞中所存在的肌動(dòng)蛋白的亞型不同,但同一個(gè)細(xì)胞中可以有2種或2種以上的亞型,不能相互替代,這種現(xiàn)象與不同亞型有不同功能和不同調(diào)節(jié)機(jī)制有關(guān)。肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞內(nèi)以兩種形式存在:一種是游離狀態(tài)的單體,稱為球狀肌動(dòng)蛋白(globularactin,G-actin),另一種是纖維狀肌動(dòng)蛋白多聚體,稱為纖絲狀肌動(dòng)蛋白(filamentousactin,F-actin)。肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白(actin-bindingprotein),以不同的方式與肌動(dòng)蛋白相結(jié)合,嚴(yán)格地調(diào)控著微絲的組織與行為,形成了多種不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),執(zhí)行不同的功能。微絲的體內(nèi)組裝受一系列肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白的調(diào)節(jié)。細(xì)胞內(nèi)新的微絲可以通過(guò)切割現(xiàn)有微絲形成或通過(guò)成核作用組裝形成。由于肌動(dòng)蛋白單體的自發(fā)組裝不能滿足微絲骨架快速動(dòng)態(tài)變化,所以需要肌動(dòng)蛋白成核因子通過(guò)成核作用來(lái)加速肌動(dòng)蛋白的聚合。微絲的體內(nèi)組裝和解聚還受到其他蛋白和某些藥物的影響。微絲的主要功能是參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲構(gòu)成細(xì)胞的支架并維持細(xì)胞的形態(tài),如細(xì)胞皮層、應(yīng)力纖維及微絨毛(microvilli)等;中間絲(intermediatefilament,IF)
中間絲是直徑10nm纖維狀蛋白,因其介于粗肌絲和細(xì)肌絲以及微絲和微管之間,故被命名為中間纖維。中間絲是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分,也是三類細(xì)胞骨架纖維中化學(xué)成分最為復(fù)雜的一種。
中間絲形成布滿細(xì)胞質(zhì)中的網(wǎng)絡(luò),并伸展到細(xì)胞邊緣,與細(xì)胞質(zhì)膜上橋粒、半橋粒等結(jié)構(gòu)相連。中間絲還在細(xì)胞核膜下形成核纖層、核骨架共同形成貫穿于核內(nèi)外的網(wǎng)架體系,在細(xì)胞構(gòu)建、分化等多種生命活動(dòng)中起著重要作用。組成中間絲的蛋白分子非常復(fù)雜,種類繁多,不同來(lái)源的組織細(xì)胞表達(dá)不同類型的中間絲蛋白。根據(jù)中間絲蛋白的氨基酸序列、基因結(jié)構(gòu)、組裝特性以及在發(fā)育過(guò)程的組織特異性表達(dá)模式等因素,中間絲可被分為6種主要類型。各種中間絲蛋白具有相似的分子結(jié)構(gòu),其基本單位均為長(zhǎng)線性蛋白,共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由頭部、桿狀區(qū)和尾部三部分組成。中間絲結(jié)合蛋白(intermediatefilamentassociatedprotein,IFAP)是一類在結(jié)構(gòu)和功能上與中間絲有密切聯(lián)系但其本身卻不是中間絲結(jié)構(gòu)組分的蛋白。IFAP作為細(xì)胞中中間絲超分子結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)者,介導(dǎo)中間絲之間交聯(lián)成束、成網(wǎng),并把中間絲交聯(lián)到質(zhì)膜或其他骨架成分上。中間絲的組裝與微管、微絲相比更為復(fù)雜,可分為四步:1、兩個(gè)中間絲蛋白分子形成螺旋狀二聚體;2、兩個(gè)二聚體組裝成四聚體,這可能是中間絲的最小單位;3、四聚體首尾相連組成原纖維;4、8條原纖維側(cè)向聚合組成中間絲。中間絲蛋白的磷酸化作用是中間絲動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)最常見(jiàn)的調(diào)節(jié)方式,在有絲分裂前期,磷酸化導(dǎo)致中間絲網(wǎng)絡(luò)解體,分裂結(jié)束后,去磷酸化又使得中間絲蛋白重新參與中間絲網(wǎng)絡(luò)的組裝。中間絲的主要功能:(一)構(gòu)成細(xì)胞完整的支撐網(wǎng)架系統(tǒng);
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 浙江省湖州市長(zhǎng)興縣南太湖聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期1月期末地理試題(含答案)
- 第9章 分式 綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)(含答案)2024-2025學(xué)年滬科版七年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)
- 04年真題答案 (1)法律法規(guī)
- 2024運(yùn)輸居間合同
- 2024設(shè)備租賃合作協(xié)議范本
- 2025年度內(nèi)蒙古草原生態(tài)旅游承包經(jīng)營(yíng)合同協(xié)議書(shū)范本3篇
- 2025年度城市綠化工程苗木采購(gòu)合同進(jìn)度監(jiān)督及驗(yàn)收規(guī)范3篇
- 福建省南平市來(lái)舟中學(xué)2020-2021學(xué)年高二語(yǔ)文期末試題含解析
- 福建省南平市建陽(yáng)水吉中學(xué)高二語(yǔ)文模擬試卷含解析
- 2024版離婚財(cái)產(chǎn)分配合同3篇
- 瀝青路面面層施工質(zhì)量控制(圖文并茂)
- 嘉定區(qū)啟良中學(xué)委托管理方案(調(diào)整稿)
- XIRR測(cè)算公式本金(模板)
- Chinese Tea Culture.中國(guó)茶文化(課堂PPT)
- 排洪溝工程設(shè)計(jì)說(shuō)明
- (整理版高中英語(yǔ))杭高第一學(xué)期期末考試高一英語(yǔ)試卷
- 學(xué)校食堂生鮮肉(豬肉、牛肉、羊肉、雞鴨鵝肉)配送服務(wù)方案
- SMT工資方案(原創(chuàng))
- 關(guān)于礦棉裝飾吸聲板檢驗(yàn)報(bào)告加圖標(biāo)版
- 大紅色節(jié)word感謝信信紙背景模板
- 安全檢查匯報(bào)材料
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論