第九章细胞骨架 THE CYTOSKELETON
http://www.cella.cn THE CYTOSKELETON
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。 Dm72008
• 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 (1)Structure and Support (2)Intracellular Transport 3Contractility and Motility 4Spatial Organization Actin filaments (1) Actin filaments (1) (3) Motor protein Intermediate Microtubule filament Intermediate filaments Nerve cell (b) Motor protein Actin filaments Microtubule (4) 2 Microtubule Motor protein ) (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。 D7w05
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 1↑个↑1↑ 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。 Dr Tian 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
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
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。 ●至 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。 D7am2008
• 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