第九章细胞骨架 THE CYTOSKELETON
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,成分：microfilament、microtubule、intemediate filament。单体非共价结合，构成纤维型多聚体。 微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩： 微管确定膜性细胞器的位置和作为运输导轨。 ·中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。 。 其它骨架成分：核骨架、核纤层、膜骨架、细胞 外基质。 D7%2008
• 成分：microfilament、microtubule、intemediate filament。单体非共价结合，构成纤维型多聚体。 • 微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。 • 微管确定膜性细胞器的位置和作为运输导轨。 • 中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。 • 其它骨架成分：核骨架、核纤层、膜骨架、细胞 外基质
Key to Cytoskeletal Functions (1Structure and Support (2)Intracellular Transport 3Contractility and Motility (4Spatial Organization Actin filaments Actin filaments (10 (3) Motor protein Intermediate Microtubule 1 filament Intermediate filaments Nerve cell (b) 21 Motor protein Actin filaments Microtubule (4④ ↑:(4) (②) Microtubule Motor protein (3③ (a) Epithelial cell (c) Dividing cell Copyright 1999 John Wiley and Sons.Inc.All rights reserved
The three types of protein
http://www.cella.cn 第一节微丝 又称肌动蛋白纤维actin filament,是由两条线性排 列的肌动蛋白链形成的螺旋，形状如双线捻成的绳 子，直径约7nm。 Dr Tian 2008
http://www.cella.cn 第一节 微丝 又称肌动蛋白纤维actin filament，是由两条线性排 列的肌动蛋白链形成的螺旋 ，形状如双线捻成的绳 子，直径约7nm
Microfilament MF (-） (+) Pointed 111↑ Barbed end end 十
Microfilament , MF
一、结构与装配 根据等电点分3类：a-actin分布于肌细胞；B-和y-分 布于所有细胞 单体呈哑铃形，称G-actin;多聚体称F-actin。 结构高度保守，酵母和兔子actin有88%的同源性。 需要翻译后修饰，如N-端乙酰化或组氨酸残基的甲 基化。 D7%2008
一、结构与装配 • 根据等电点分3类：α-actin分布于肌细胞；β-和γ-分 布于所有细胞。 • 单体呈哑铃形，称G-actin；多聚体称F-actin。 • 结构高度保守，酵母和兔子actin有88%的同源性。 • 需要翻译后修饰，如N-端乙酰化或组氨酸残基的甲 基化
微丝的装配 条件：ATP、适宜温度、K+和Mg2+。 过程：2-3个actin聚集成核心（核化）；ATP-actin 分子向核心两端加合。 极性：ATP-actin加到(+)极的速度要比加到(-)极的 速度快5-10倍。 踏车行为：单体可同时在(+)端添加，在(-)端分离。 D 7a%2008
微丝的装配 • 条件：ATP、适宜温度、K +和Mg2+ 。 • 过程：2-3个actin聚集成核心（核化）；ATP-actin 分子向核心两端加合。 • 极性：ATP-actin加到(+)极的速度要比加到(-)极的 速度快5-10倍。 • 踏车行为：单体可同时在(+)端添加，在(-)端分离
Treadmilling ADP ATP actin with actin with bound ADP bound ATP 十
Treadmilling - +
细胞中大多数微丝结构处于动态组装和去组装过 程中，并通过这种方式实现其功能。 细胞松弛素 (cytochalasin)可切断微丝纤维，并 结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上。 鬼笔环肽(phalloidin)与微丝能够特异性的结合 使微丝纤维稳定而抑制其功能。荧光标记的鬼笔 环肽可特异性的显示微丝。 D7e2008
• 细胞中大多数微丝结构处于动态组装和去组装过 程中，并通过这种方式实现其功能。 • 细胞松弛素（cytochalasin）可切断微丝纤维，并 结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上。 • 鬼笔环肽（phalloidin）与微丝能够特异性的结合， 使微丝纤维稳定而抑制其功能。荧光标记的鬼笔 环肽可特异性的显示微丝
二、微丝结合蛋白 已知的的微丝结合蛋白有100多种， ·1.核化蛋白：使游离actin核化，开始组装，Arp ·2.单体隐蔽蛋白：阻止游离actin向纤维添加，thymosin ·3.封端蛋白：使纤维稳定，CapZ ·4.单体聚合蛋白：将结合的单体安装到纤维，profilin ·5.微丝解聚蛋白：cofilin 。6.交联蛋白：fimbrin 。7.纤维切断蛋白：gelsolin ·8.膜结合蛋白：vinculin Dr Tian 2008
二、微丝结合蛋白 • 已知的的微丝结合蛋白有100多种， • 1 ．核化蛋白：使游离actin核化，开始组装，Arp • 2．单体隐蔽蛋白：阻止游离actin向纤维添加，thymosin • 3．封端蛋白：使纤维稳定，Cap Z • 4．单体聚合蛋白：将结合的单体安装到纤维，profilin • 5．微丝解聚蛋白：cofilin • 6．交联蛋白：fimbrin • 7．纤维切断蛋白：gelsolin • 8．膜结合蛋白：vinculin