第九章细胞骨架精要.pptVIP

第一节 微丝与细胞运动 一、微丝的组成及其组装 二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动 三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达 第二节微管及其功能 一、微管及其功能 二、微管的结构组成与极性 三、微管的组装和去组装 四、微管组织中心 五、微管的动力学特性 六、微管结合蛋白对微管网络结构的调节 七、细胞内依赖于微管的物质运输 八、纤毛和鞭毛的结构与功能 九、纺锤体和染色体运动 第一节 微丝与细胞运动 一、微丝的组成及其组装 二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动 三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达 第一节 微丝知识结构简图 (二) 微丝的转配与动力学特性 ?稳定阶段： a) 踏车现象： 当G-actin 达到一定浓度时微丝出现一端因加G-actin单体而延长，另一端因单体的解离而缩短，肌动蛋白丝的净长度不变。 G-actin的临界浓度：此时的浓度，称~ b) 装配特点： （+）端生长快，（-）端生长慢 二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动（一）非肌肉细胞内微丝的结合蛋白 交联蛋白(cross-linking protein)--使微丝成网、成束的蛋白 capZ与结合肌动蛋白纤维（+）端，阻止肌动蛋白纤维（+）端解聚。 肌联蛋白：连接Z盘与肌球蛋白，将肌球蛋白纤维定位于肌小节中央。 伴肌动蛋白：与肌动蛋白伴行，调节肌动蛋白纤维的装配。 （二）细胞表皮 细胞皮层（cell cortex):细胞内大部分微丝都集中在紧贴细胞质膜的细胞质区域，并与由微丝结合蛋白交联成凝胶状三维网络结构。 为细胞质膜提供强度和韧性，有有助于维持细胞形态， 胞质环流（cycosis) 阿米巴运动 (amoiboid) 变皱膜运动 (ruffled membrane locomtion) 吞噬 (phagocyctosis) 4.细胞伪足的形成与迁移运动 1）细胞伪足： 片状伪足（lamelipodium) 丝状伪足（filopodium) 绒毛蛋白 （五） 微绒毛 （六）胞质分裂环: 有丝分裂末期，两个即将分离的子细胞内产生收缩 环，收缩环由平行排列的微丝和myosin II组成。随着收缩环的收缩，两个子细胞的胞质分离，在细胞松 驰素存在的情况下，不能形成胞质分裂环，因此形 成双核细胞。 三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达 分子马达（molecular motor):主要指依赖于微观的驱动蛋白（kinesin)、动力蛋白(dynein)和依赖于微丝的肌球蛋白（Myosin）这三类蛋白质超家族。 肌球蛋白(myosin)—所有actin-dependent motor proteins都属于该家族，其头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。 （一）II型肌球蛋白 主要分布于肌细胞，有两个球形头部结构域(具有ATPase活性)和尾部链,多个Myosin尾部相互缠绕，形成myosin filament,即粗肌丝。 Myosin II是构成肌纤维的主要成分之一。由两个重链和4个轻链组成，重链形成一个双股α螺旋，一半呈杆状，另一半与轻链一起折叠成两个球形区域，位于分子一端，球形的头部具有ATP酶活性。 第二节 微管(microtubule，MT)及其功能 ?细胞质中由微管蛋白组成的一种细胞长而具有一定刚 性的圆管状结构。 ?维持细胞形态、细胞运动及细胞分裂有关 ?内径：15nm, 外径：24-26nm,壁厚：5nm ?各种细胞中的形态和结构基本相同 二．微 管（Microtubules） 微管结构与组成 装配 微管特异性药物 微管组织中心(MTOC) 微管结合蛋白(MAP) 微管功能 1.微管结构与组成 微管可装配成单管,二联管(纤毛和鞭毛中),三联管(中心粒和基体中)。 2. 装配 装配方式 所有的微管都有确定的极性 微管装配是一个动态不稳定过程 装配方式 α-微管蛋白和β-微管蛋白形成αβ二聚体,αβ二聚体先形成环状核心(ring),经过侧面增加二聚体而扩展为螺旋带,αβ二聚体平行于长轴重复排列形成原纤维(protofilament)。当螺旋带加宽至13根原纤维时,即合拢形成一段微管。 微管装配的动力学不稳定性是指微管装配生长与快速去装配的一个交替变换的现象 动力学不稳定性产生的原因： 微管两端具GTP帽(取决于微管蛋白浓度),微管将继续组装,反之,无GDP帽则解聚。 3. 微管特异性药物 秋水仙素(colchicine) 阻断微管蛋白组装成微管，可破坏纺锤体结构。 紫杉酚(taxol)能促进微管的装配,并使已形成的微管稳定。 为行使正常的微管功能,微管动力学不稳定性是其功能正常发挥的基础。 4. 微管组织中心(MT