第九章细胞骨架——翟中和细胞生物学.pptVIP

核基质(Nuclear Matrix) ●形态结构 ●成分 ●核骨架结合序列 ●功能 形态结构 ◆研究核骨架的分级抽提方法 非离子去垢剂溶解膜结构系统,胞质中可溶性成分随之流失; 再用Tween-40（聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯 ）和脱氧胆酸钠处理,胞质中的微管、微丝与一些蛋白结构被溶去,胞质中只有中间纤维网能完好存留;然后用核酸酶与0.25mol/L硫酸铵处理,染色质中DNA、RNA和组蛋白被抽提, 最终核内呈现一个精细发达的核骨架网络, 结合非树脂包埋-去包埋剂电镜制样方法,可清晰地显示核骨架-核纤层-中间纤维结构体系。 成 分 核骨架不象胞质骨架那样由非常专一的蛋白成分组成,核骨架的成分比较复杂,主要成分是核骨架蛋白及核骨架结合蛋白,并含有少量RNA。 ◆核骨架蛋白 ◆骨架结合蛋白 ◆其它 核骨架结合序列 ◆ DNA序列中的核骨架结合序列(MAR) 这部分DNA与核骨架蛋白的结合不为高盐溶液抽提所破坏,在基因表达调控中起作用。 ◆核骨架结合序列的基本特征 核骨架结合序列的基本特征 ·富含AT ·富含DNA解旋元件(DNA unwinding elements) ·富含反向重复序列(Inverted Repeats) ·含有转录因子结合位点 功 能 ◆核骨架与DNA复制 核骨架是DNA复制的空间支架。 ◆核骨架与基因表达 大量研究工作表明真核细胞中RNA的转录和加工均与核骨架有关。具有转录活性的基因是结合在核骨架上的，RNA聚合酶在核骨架上具有结合位点。 ◆核骨架与病毒复制 ◆核骨架与染色体构建 二、染色体骨架 ●染色体支架：指染色体中由非组蛋白构成的结构支架。 ●染色体骨架的真实性 ◆银染法能选择性地显示染色体轴结构 ◆DNA酶和RNA酶处理或用0.4mol/L H2SO4处理去除组蛋白,对染色体轴没有影响,用胰蛋白酶消化则染色体轴破坏,说明染色体轴是非组蛋白性的。 ◆染色体骨架/放射环模型在分子水平上得到两个直接证据 三、核纤层(Nuclear Lamina) ●核纤层：是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维网络。核纤层与中间纤维、核骨架相互连接，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架结构体系。 ●核纤层分布与形态结构：纤维纵横排列整齐，呈正交状编织成网络，整体观呈球状或笼状网络，切面观为片层结构。 ●成分——核纤层由核纤层蛋白(lamin)构成 。 ●核纤层蛋白的分子结构及其与中间纤维蛋白的关系 ●核纤层在细胞周期中的变化 成分——核纤层蛋白(Lamin) ◆ 哺乳动物和鸟类细胞中有 核纤层蛋白A、核纤层蛋白B、核纤层蛋白C 核纤层蛋白在序列上有很高的同源性。 近年来证实核纤层蛋白A与C是同一基因的不同加工产物，因此又将核纤层蛋白分为两类： A型核纤层蛋白：包括核纤层蛋白A和C B型核纤层蛋白 核纤层蛋白的分子结构及其与中间纤维蛋白的关系 ◆ 核纤层与中间纤维之间的共同点 1. 两者均形成10nm纤维; 2. 两者均能抵抗高盐和非离子去垢剂的抽提; 3. 某些抗中间纤维蛋白的抗体能与核纤层发生交叉反应； 4. 核纤层A和核纤层C的cDNA克隆推导出核纤层蛋白的氨基 酸顺序与中间纤维蛋白高度保守的α-螺旋区有很强的 同源性, 说明核纤层蛋白是中间纤维蛋白. 5. 两者在结构上有密切的联系，核纤层称为核骨架和中间 纤维之间的桥梁。 核纤层在细胞周期中的变化 ◆A型核纤层蛋白在组装核纤层时通过蛋白水解失去C端(异戊二烯化 ,isoprenylation)。核膜崩解, 核纤层解聚时, A型核纤层蛋白以可溶性单体形式弥散到胞质中。 ◆B型核纤层蛋白则与核膜小泡保持结合状态,当核膜重现时,在染色体周围重组装, 形成子细胞的核纤层。 本章小结 细胞骨架的概述 ● 细胞骨架概念 ● 有狭义和广义两种涵义: 狭义：微管、微丝、中间纤维 广义：细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架、细胞外基质 ●细胞骨架主要功能的概述 本章小结 细胞骨架的组成 ●微 丝 概念：肌动蛋白单体 形态结构：碟状、裂口 组装及动力学特性（成核、延长——踏车行为） 特异性药物：细胞松弛素（抑制聚合）、鬼笔环肽（抑制解聚） 微丝结合蛋白： ⑴、肌肉收缩系统中的有关蛋白：肌球蛋白、原肌球蛋白、 肌钙蛋 白、其他相关蛋白 . ⑵、非肌肉细胞中的微丝结合蛋白. 6. 功能：⑴、维持细胞形态，赋予质膜机械强度；⑵、肌肉收缩；⑶、微绒毛；⑷、应力纤维；⑸、细胞皮层；⑹、胞质分裂环 本章小结 ●微 管 概念 结构与组成：微管蛋白亚基（α-微管蛋白、β-微管蛋白） 类型：单管、二