第八章 细胞骨架蛋白

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第八章 细胞骨架

第八章 细胞骨架

名词:细胞骨架微丝微管中间纤维微管组织中心踏车现象肌节细胞迁移原肌球蛋白肌钙蛋白分子发动机微管结合蛋白中心体三联管triplet思考题:1.简述微丝的功能及装配的三个基本过程2.简述微管的功能及装配特点。

3.简述中间纤维的功能及装配过程。

4.影响微丝、微管装配的药物主要有哪些?如何影响?5.纤毛和鞭毛的结构组成和特点是什么?6.简述肌肉收缩的机理。

7.通过细胞骨架一章的学习,你对生命体的自组装原则有何认识? 名词:1、细胞骨架:是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,广义上包括:核骨架、细胞质骨架、膜骨架和细胞外基质;狭义上指:微管、微丝和中间纤维。

细胞骨架对于维持细胞的形态结构以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用。

2、微丝:主要分布在细胞质膜的内侧,由肌动蛋白组成的、直径为7~9nm的纤维,是双股肌动蛋白丝以螺旋的形式组成的纤维,两股肌动蛋白丝是同方向的;是一种极性分子,具有两个不同的末端,一个是(+)端,一个是(—)端。

3、微管:主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散,是细胞骨架的系统中的主要成分;直径为24~26nm的中空圆柱体,外径平均为24nm,内径为14nm;长度变化不定;微管壁大约厚5nm,微管通常是直的,但有时也呈弧形。

细胞内微管呈网状和束状分布,并能与其他蛋白质共同组装成纺锤体、基体、中心粒、纤毛、鞭毛、轴突、神经管等结构。

4、中间纤维:分布在整个细胞中;其直径介于微管、微丝之间,约为10nm;由长的、杆状的蛋白质装配的,三种里面中间纤维最为复杂。

5、微管组织中心:存在于细胞质中决定微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的结构,多数情况下是一种中心体,但是某些表皮细胞和新受精的卵细胞有很多微管组织中心。

其主要作用是帮助大多数细胞质微管装配过程中的成核反应。

6、踏车现象,是微管组装后处于动态平衡的一种现象,微管的两端都可以加上αβ二聚体,但在(+)端,由于结合GTP帽结构存在,同二聚体的亲和力高,所以,新结合上去的比释放出来的快。

第八章 细胞骨架

第八章 细胞骨架
• 中心体复制周期
• γ 管蛋白:位于中心体周围的基质中,环形
结构,结构稳定,为 αβ 微管蛋白二聚体起 始装配位点,所以又叫成核位点。
1)中心体(centrosome)结构
2)中心体复制周期
3)γ 管蛋白
2. 基体 (basal body)
· 位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基体 (basal body )
丝排以骨骼肌为例)
• 肌小节的组成
• 肌肉收缩系统中的有关蛋白
• 肌肉收缩的滑动模型 • 由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程
肌 肉 的 细 微 结 构
肌小节的组成
肌肉收缩系统中的有关蛋白
• 肌球蛋白(myosin)—所有 actin-dependent motor proteins 都属于
MyosinⅡ: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。 • 原肌球蛋白 (tropomyosin, Tm) 由两条平行的多肽链形成 α-螺旋 构型,位于肌动蛋白螺旋沟内,结合于细丝, 调节肌动蛋白与肌
• (+) 极的最外端是 β 球蛋白,(-) 极的最外端是 α 球蛋白。
• 微管和微丝一样具有踏车行为。
• 微管形成的有些结构是比较稳定,是由于微管结合蛋白的作用 和酶修饰的原因。如轴突、纤毛、鞭毛。 • 大多数微管处于动态组装和去组装状态(如纺锤体)。 • 秋水仙素、长春花碱抑制微管装配。 • 紫杉酚能促进微管的装配, 并使已形成的微管稳定。
2.微丝
• 结构:由肌动蛋白单体聚合形成双螺旋
(二)微丝的组装及动力学特性
◆MF 是由 G-actin 单体形成的多聚体,肌动蛋白单体具有

细胞生物学 第八章细胞骨架

细胞生物学 第八章细胞骨架

二、微丝网络结构的调节与细胞运动
(二)细胞皮层 • 细胞皮层:紧贴细胞质膜下
富含微丝的区域,由微丝结 合蛋白交联成凝胶态的三维 网络结构。 • 其功能有: s 微丝与细胞质膜上的蛋白质 连接,从而限制膜蛋白的流 动性; s 为细胞质膜提供强度和韧性, 从而维持细胞的形状; s 细胞的多种运动如胞质环流、 吞噬等都与微丝的组装/去 组装转化有关。
由质膜及质膜下的轴心微丝束 构成。 • 微丝束的微丝呈同向平行排列, 即正极指向微绒毛顶端,负极 指向细胞内。 • 微绒毛的作用在于增加细胞的 吸收表面积,而其内部的轴心 微丝束起着支撑作用。
二、微丝动态结构的调节与细胞运动
(六)胞质分裂环 • 在有丝分裂末期,两个即
将分离的子细胞之间产生 一个对细胞质起收缩作用 的胞质分裂环(收缩 环)——由大量平行排列、 但极性相反的微丝组成。 • 收缩环的动力来源于肌球 蛋白在极性相反的微丝之 间的滑动。 • 随着收缩环的收缩,两个 子细胞被分开。
• 微管(microtubule,MT): 指真核细胞中由微管蛋白组成 的、中空的管状骨架纤维,其 外径为24(25)nm,内径为 15nm。
• 细胞中的微管多数是暂时性的 结构:如间期细胞内的微管, 分裂期细胞的纺锤体微管等;
• 也有一些微管形成相对稳定的 “永久性”结构:如纤毛或鞭 毛中的轴丝微管、神经元突起 内的微管束。
§2 微管及其功能
一、微管的结构组分与极性
• 微管组装的基本结构单位是由 α-微管蛋白和β-微管蛋白结合 而成的异二聚体——α/β-微管 蛋白二聚体,是细胞内游离态 微管蛋白的主要存在形式。
• α-微管蛋白和β-微管蛋白上各有 一个GTP结合位点:
s α-微管蛋白:不可交换位点

细胞生物学第8章-细胞骨架

细胞生物学第8章-细胞骨架
动力蛋白驱动蛋白驱动蛋白和动力蛋白的头部都具有atp水解酶的活性酶解atp的能量可供这两个蛋白质的头部做一次构象变换完成一套与微管的结合解离再结合的动作从而使蛋白质沿着微管移动
细胞骨架
本章内容提要
细胞质骨架 微管 微丝 中间丝
膜骨架 核骨架
细胞骨架(Cytoskeleton)指存在于真核细胞中的 蛋白纤维网架体系。
轴丝微管的排列方式主要有3中模式:
①9+2型:轴丝的外围是9组二联体微管,中 间是2根由中央鞘所包围的中央微管。
②9+0型:外围与9+2型相同,有9组二联体 微管,但缺乏中央微管。
③9+4型:罕见,轴丝中央含有4根单体微管。
9+0型一般为不动纤毛,9+2型大多为动纤毛。
纤毛和鞭毛运动的机制--“滑动微管模型”。 由于二联管之间的动力蛋白臂的动力蛋白介导了 两条微管的互相滑动,才使纤毛发生运动。
细胞骨架是高度动态的细胞结构体系,不仅是重要 的机械支撑、决定了细胞器和大分子空间定位,而 且参与了几乎所有形式的细胞运动。
细胞骨架直接负责细胞的大幅度运动,例如,细胞 沿物体表面爬行、肌肉细胞的收缩以及胚胎发育时 细胞形状的改变。
没有细胞骨架,伤口无法愈合,肌肉毫无用处, 精子也不能触及卵子。
Microtubules
Microfilamemts
Intermediate filaments
一、微管
微管几乎存在于所有的真核细胞内,是由微 管蛋白(tubulin)装配而成的中空的管状 结构。
它可以迅速地在细胞内某个位置去组装,并 在另一个位置再组装。
1.结构:
微管由微管蛋白亚基组装而成,每个亚基 是由α微管蛋白和β微管蛋白,通过非共价键 结合成的异二聚体,是微管装配的基本单位。

第八章细胞骨架

第八章细胞骨架
2、简述中心粒、纤毛和鞭毛的亚微结构及其功能。
3、分别有哪些因素影响微管、微丝的组装和去组 装?
图7-22 细胞质动力蛋白的结构与运输作用
图7-23 轴突运输
图7-24 色素颗粒的运输
纤毛与鞭毛的运动
❖ 纤毛和鞭毛都是某些细胞表面的特化结构, 具有运动功能。 ❖ 鞭毛和纤毛均由基体和鞭杆两部分构成,鞭毛中的微管为
9+2结构,即由9个二联微管和一对中央微管构成,其中二 联微管由AB两个管组成,A管由13条原纤维组成,B管由 10条原纤维组成 。 ❖ 纤毛和鞭毛的运动是依靠动力蛋白(dynein)水解ATP, 使相邻的二联微管相互滑动。
中间纤维的结构
图7-27 中间纤维的装配模型
三、中间纤维的功能
❖为细胞提供机械强度支持 ❖参与细胞连接 ❖中间纤维维持细胞核膜稳定
单体 结合核苷酸
表7-1 胞质骨架三种组分的比较
微丝
微管
球蛋白
αβ球蛋白
ATP
GTP
中间纤维 杆状蛋白 无
纤维直径 结构
极性 组织特异性
7nm 双链螺旋
有 无
25nm 13根原纤维组成中 空管状纤维 有
微丝是由肌动蛋白组成的直径约7nm的骨架纤维,又称肌动 蛋白纤维。
一、微丝成分
二、微丝的装配
三、微丝的动态性质
四、微丝特异性药物
五、微丝结合蛋白
六、微丝的功能
一、微丝成分
❖ 肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分 ,呈哑铃形。 ❖ 肌动蛋白有3种异构体即α、β和γ,其中4种α-肌动蛋白,
分别为横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌所特有, β和γ分布于肌细胞和非肌细胞中。 ❖ 肌动蛋白的单体称为G-actin,它们形成的多聚体称为Factin。 ❖ 微丝是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋,状如 双线捻成的绳子。

细胞骨架蛋白

细胞骨架蛋白

细胞骨架蛋白肌动蛋白与微管蛋白都是细胞骨架的主要成份,它们在真核细胞的细胞质中广泛分布。

这些蛋白在原核生物细胞中并不存在,但在它们细胞中存在微管蛋白的类似物FtsZ与肌动蛋白的类似物MreB。

这两种蛋白在原核生物细胞中起到类似于肌动蛋白与微管蛋白在真核细胞中的作用。

FtsZ蛋白在微生物细胞以及一些真核生物的细胞器的分裂中起到关键的作用。

MreB蛋白在维持微生物细胞形状以及在细胞分裂中质粒的分配起到核心作用。

本文献是一篇综述,通过查阅文献对微生物中的细胞骨架蛋白的生化性能作了系统的阐述。

FtsZ蛋白是微管蛋白的先祖,对微生物细胞分裂起到重要作用。

原核生物细胞的分裂与其它高等细胞的分裂有所不同,由于其细胞外面包裹着坚硬的细胞壁,使其细胞分裂要复杂一些。

在原核生物细胞分裂时,FtsZ蛋白会率先到达细胞要分裂的位置,然后自我组装形成Z环。

Z环会结合GTP,GTP水解形成GDP并释放能量,此时Z环利用能量捕获细胞质中所需蛋白质进而形成细胞壁,从而完成细胞分裂。

最近Stricker等人采用电镀刺激分裂时的微生物细胞,并用荧光实验定位FtsZ蛋白,发现Z环的活性处于一个动态平衡状态中,大约只有30%的FtsZ蛋白存在于Z环中,其余的FtsZ蛋白都游离于细胞质中,Z环中的FtsZ蛋白与游离的FtsZ蛋白两者之间不停地进行快速地蛋白交换。

其交换时间只有1分钟。

到目前为止关于FtsZ蛋白还有两方面的关键问题有待解决,分别是①是什么信号分别启动了Z环的形成与决定了细胞分裂的位置。

②纵组装到压缩的分子机制是什么?Z环是一种动态平衡的结构,它停地进行FtsZ蛋白的组装以维持其活性,但其在捕获形成细胞壁的蛋白时会隨这些蛋白进行压缩,这个现象的分子机制还未弄清。

MreB蛋白起到维持细胞形状的作用,第一个MreB蛋白的基因是在大肠杆菌中发现的。

与它同时发现的还有MreC与MreD蛋白基因,它们三者之间是相邻的。

这三种基因突变会导致大肠杆菌形状的改变,由棒状变成球状。

第八章 细胞骨架蛋白

第八章 细胞骨架蛋白

第二节
中 间 丝
一、中间丝的结构 二、组成中间丝的蛋白间丝的功能
中间丝:各种中间丝(IF)的结构构非常相似,直 径10nm,处于微管和微丝之间,故名中间丝 (或10nm纤丝)。
一、中间丝的结构
IF的蛋白质分子量和等电点不同,分成几类: 细胞角蛋白(cytokeratin) 结蛋白(desmin) 波形蛋白(vimentin)
细胞骨架的功能:
维持细胞一定的形状; 参与动物细胞的运动(如巨噬细胞、白细胞通过 阿米巴样的作用在组织中迁移与骨架的聚合 和解聚相关。细胞分裂、收缩、细胞的纤毛 活动都与细胞骨架有关。 细胞内部成分的转运(如神经轴突的生长,达 500cm或更长。细胞分裂时,染色质向细胞的 转移)
Expression of Transgene DsRed in Primary Neuron Cell after 16h Culture , DIV 8, ×40
这类蛋白质能够通过加帽(capping)、单 体结合(monomer-sequestering)和解聚来控 制肌动蛋白的聚合,有以下几类:
1 .加帽蛋白(capping proerin)
可选择性阻断F-肌动蛋白微丝的一端.如倒刺端加 帽蛋白会造成微丝缩短,而尖端加帽蛋白会造成微丝 的延长。
这种作用会使细胞骨架重排,对细胞生命活动, 特别是那些高运动性细胞有很重要的意义。
原肌球蛋白结合亚基tnt钙结合亚基tnc和抑制亚基tni当肌质内钙离子浓度升高时ca便与tnc结合构象改变同时牵动tni使其与f肌动蛋白脱离接触使整个分子构象的变化而暴露出肌动蛋白单体上的肌球蛋白结合位点
第八章 细胞骨架蛋白
一、蛋白质与中间丝的功能 二、肌动蛋白微丝及功能
三、蛋白质与微管系统

第八章细胞骨架系统

第八章细胞骨架系统

第七章细胞骨架
真核细胞的一个重要特点是具有能动性,即能做各类主动的运动,如细胞形态的改变、细胞内物质的运输、细胞器的移动、染色体的分离和细胞割裂等。

这些细胞运动的有序性和方向性令人们意识到细胞内必然存在着负责支撑和运动的成份。

早在1928年,Koltzoff就推测细胞中存在着有组织的纤维结构,组成细胞的骨架以维持细胞的形状。

直到1963年,电镜技术中采纳戊二醛常温固定后才第一次在细胞中观看到微管结构,令人们真正熟悉到细胞内这种骨架成份的存在,并命名为细胞骨架(cytoskeleton)。

初期发觉的细胞骨架主若是存在于细胞质内的微管、微丝和中间丝,称为细胞质骨架;最近几年来又发觉细胞核内也存在着细胞骨架,要紧包括核基质、核纤层和染色体骨架等,称为细胞核骨架。

细胞骨架不同于一样意义上的“骨骼”,它不仅给予细胞以必然的形状,而且是一种高度有序的结构,能在细胞活动中不断重组,在细胞的各类运动、细胞的物质运输、能量和信息传递、基因表达和细胞割裂中起着重要作用。

第一节细胞质骨架
细胞质骨架是由三类蛋白质纤维组成的网状结构系统,包括微管(microtubule)、微丝(microfilament)和中间丝(intermediate filament)。

每一类纤维由不同的蛋白质亚基形成,三类骨架成份既分散地散布于细胞中,又彼此联系形成一个完整的骨架体系。

细胞骨架体系是一种高度动态结构,可随着生理条件的改变不断进行组装和去组装,并受各类结合蛋白的调剂和细胞内外各类因素的调控。

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reticulum, 6.Golgi apparatus, 7.Cytoskeleton, 8.Smooth endoplasmic
reticulum, 9.Mitochondrion,10.Vacuole,11.Cytoplasm,12.Lysosome,13.Centriole
细胞骨架相关蛋白:肌动蛋白微丝、中间丝、微管曾纤
control
A
B
C
微管、微丝和波形蛋白表达的免疫细胞化学图
猕猴成纤维细胞的激光扫描共聚焦显微镜图(400×) (A)绿色染微管,红色染细胞核;(B)绿色染微丝,红色染细 胞核;(C)绿色染波形蛋白,红色染细胞核。
广义的细胞骨架还包括
核骨架(nucleoskeleton) 核纤层(nuclear lamina) 细胞外基质(extracellular matrix)
角蛋白分子通常形成异多聚体,即由
一个Ⅰ型(酸性的)二聚体和一个Ⅱ型 (中性/碱性)二聚体组成异四聚体。 角蛋白有形成束特性。
(二)同多聚体Ⅲ型IF
在各种非表皮细胞内形成中间丝,它们的 氨基酸序列有很高同源性。包括以下几种: 1.波形蛋白 2.结蛋白
3.胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)
4.外周蛋白(peripherin)
中间丝的结构
中间丝结构装配 和排列尚有争议。
IF单体
二聚体
双极性四聚体
(中间丝中为平行四聚体)
原丝
(双股结构)
中间丝
(四条原纤维)
二、中间丝的蛋白质及其分类
根据氨基酸序列的相似性,将胞质的IF蛋
白分成:角蛋白、同多聚体Ⅲ型IF、神经丝蛋
白、核纤层蛋白。 植物与非脊椎动物细胞也有IF,结构基本 相似,了解还不充分。
二、肌动蛋白微丝的聚合
肌动蛋白纤维是由两条线性排列的肌动蛋 白链形成的螺旋,状如双线捻成的绳子。
微丝纤维的负染电镜照片
微丝纤维结构模型
肌动蛋白微丝的聚合过程
肌动蛋白纤维装配过程: 肌动蛋白纤维的装配分三 步进行,并且是三个连续的过程
肌动蛋白可聚合形成不同直径的长纤维,此外,还
有大量具有较大直径和分支结构的纤维出现。
胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic
protein,GFAP)
核纤层蛋白(lamin)等。 有些细胞IF很多,如上皮细胞,有的细胞完全没。
IF蛋白的分子特征
分子中有一个中间结构域,93%氨基酸可形成α螺旋 构型,称为杆状结构域(rod domain),N端有Mr15kD 头部,C端为Mr5000-10000的尾部。 杆状结构域有一组7氨基酸重复序列,它们形成卷曲 螺旋(coiled coil),杆状结构域长度比较恒定(约 310个氨基酸残基) 。 两端为非螺旋区,尾部耐受胰凝乳蛋白酶的水解, 头部有许多β折叠结构,可被胰凝乳蛋白酶水解。 各种IF的头部和尾部的氨基酸数目和序列变化较大, IF分子量差异主要与头部和尾部长度相关。
为钙结合蛋白,但不具有EF手结构,所以与钙调
蛋白不属于同一类。
常见有胶溶蛋白(gelsolin)。胶溶蛋白既具有
⑤促进解聚,包括切短; ⑥通过酶学作用修饰聚合体的亚单位; ⑦结合在纤丝的周边而加固纤丝; ⑧将纤丝交联成束或网络;
⑨有时形成纤丝突起,与其他类型纤丝、膜系统相互 作用,通过结构间的张力,形成交联桥,产生运动。
第二节
中 间 丝
一、中间丝的结构 二、组成中间丝的蛋白质及其分类
三、中间丝相关蛋白
四、中间丝的功能
尖端加帽蛋白:β辅肌动蛋白(β-actinin),Mr类
似肌动蛋白。
倒刺端加帽蛋白:简称HAI,Mr约20kD,可能是Mr为
150kD-200kD蛋白质的水解产物。
肌动蛋白丝两端生长
用加帽蛋白封住负端, 微丝继续快速加长, 但是用加帽蛋白封住正端, F-肌动蛋白加长的速率 非常慢。
2 .F-肌动蛋白切割蛋白
丝样结构,纤丝在纯化时均有许多蛋白质共同被纯 化,这些蛋白质称为相关蛋白(associated proteins)。
肌动蛋白:在动植物细胞中含量相当丰富,常常是细胞
质的主要蛋白。首先从肌肉中发现,约占肌细胞蛋
白质含量的40%,其他类型的细胞含量较少,一般
为1-5mg/ml。
二、纤丝系统的功能
纤丝的功能有很多共同之处,归纳如下: ①形成网络决定细胞的形状; ②加固细胞成分; ③纤维收缩(反平行纤丝滑行)如肌肉收缩;
中间丝差别很少。
(四)核纤层蛋白(Ⅴ型IF)
核纤层蛋白是内核表面分离到的一种蛋白质,能
形成不溶解的多聚体系统。
这种蛋白质非常类似角蛋白,其甘氨酸和丝氨酸
含量都很高。
上皮细胞角蛋白的抗体能与其产生交叉反应。两 者之间的最大不同是核纤层蛋白在杆状结构域中间1B 部分插入一个42个残基形成的额外α螺旋,C端含入
Expression of Transgene DsRed in Primary Neuron Cell after 16h Culture , DIV 8, ×40
Glia-immunochemistry
pDsRed + Glia
pDsRed-Express-N1
细胞骨架的主要功能
结构支持 胞转 收缩运动 空间构成
第三节
肌动蛋白微丝系统
肌动蛋白微丝主要成分是肌动蛋白,肌动
蛋白是含量最多的细胞骨架蛋白,各种生物中
其氨基酸顺序高度保守,单体聚合成微丝后,
结构也几乎完全相同。
但是不同单体产生的微丝在稳定性和与其 他蛋白质(如肌球蛋白)相互作用方面可能有 细微的差别。
培养的上皮细胞中的应力纤维(微丝红色、微管绿色) (来自/)
1. 波形蛋白(vimentin)
间质细ห้องสมุดไป่ตู้(如成纤维细胞)中的主要结构蛋
白,C端尾部特异地结合于细胞核外膜,N端头
部结合细胞膜,故在细胞核和细胞膜之间形成
联接。
波形蛋白有蛋白激酶C和蛋白激酶A磷化位点, 通过磷酸化与去磷酸化,细胞可改变不溶解的 中间丝网络。
2. 结蛋白
结蛋白(desmin)是肌肉细胞的主要IF 蛋白,在平滑肌中含量特别丰富。 在平滑肌细胞中,结蛋白中间丝形成一 个相互连接的网络,连接胞质的致密体 (dense bodies,相当于横纹肌的Z-盘)和 细胞膜的致密体斑块(dense plaques)。 在横纹肌中,结蛋白靠近两个细胞的细 胞膜连接 ,也存在于Z-盘。
竞争性的。
(一)钙结合蛋白
许多肌动蛋白相关蛋白(AAP)与肌动蛋白的
结合受Ca2+ 控制,分子中有高度专一的Ca2+结合
部位。
如小白蛋白(parvalvumin),是一种钙结合
蛋白,分子中具有EF手结构,这种结构在钙浓度 为10-6mol/L时能与钙结合,许多钙结合蛋白都 有类似结构。
(二)控制聚合的蛋白质
(来自 G. Karp 2002)
细胞骨架系统处于动态平衡并时常发生
变化。其结构的装配和解聚速度相当快。
细胞骨架成分,尤其是相关蛋白仍在 不断发现。结构与功能细节仍不清楚。 胞骨架成分基因突变会引起某些疾病。
第一节
概论
一、细胞骨架的概念 二、纤丝系统的功能 三、相关蛋白的功能
一、细胞骨架的概念
原子力显微镜(atomic force microscope , AFM)图
肌动蛋白丝的Y形分支及其调控
三、肌动蛋白相关蛋白
纯化的肌动蛋白的性质会因为加入肌动蛋 白 相 关 蛋 白 ( actin-associated proteins,
AAP)而改变.
已分离到许多AAP,多数细胞含有10多种 这类蛋白,它们与肌动蛋白的相互作用通常是
第八章 细胞骨架蛋白
一、蛋白质与中间丝的功能 二、肌动蛋白微丝及功能
三、蛋白质与微管系统
细胞骨架蛋白:细胞质中由蛋白丝组成的非膜相 结构统的蛋白质称为细胞骨架蛋白.
细胞骨架系统:微丝系统、微管系统和中间丝系
统所组成。
这三个系统由许多性质不同的蛋白质所构
成,但是它们的三维结构、装配和解聚、 以及功能方面却有明显的共同之处。
当细胞膜被非离子型表面活性剂破坏时,大 部分胞质流失,这一部分称胞液(cytosol)。
残余不溶解部分还常保持细胞外形,因此在
细胞中具决定细胞形态作用,故称为细胞骨架 (cytoskeleton)。
Diagram of a typical animal cell.
1.Nucleolus, 2.Nucleus, 3.Ribosome, 4.Cell membrane, 5.Rough endoplasmic
(一)角蛋白(IF多肽Ⅰ型和Ⅱ型的异多聚体) 角蛋白家族是IF蛋白中存在最多的一类。 最 易 观 察 到 的 是 硬 角 蛋 白 , 分 布在 毛 发 、
(趾)甲、角和蹄等,这些组织的形成是由于整
个细胞的固化而不是将硬角蛋白分泌到表面。 角蛋白或软角蛋白在上皮细胞胞质中达80%。
角蛋白种类很多,例如皮肤细胞至少30种。
一、肌动蛋白单体结构域
肌动蛋白单体Mr为43kD,由两个结构域 组成,两个结构域之间的连接部很短,具 有柔韧性。
肌动蛋白单体的ATP结合部位在两个结 构域的连接点,肌动蛋白单体可与其他分 子作用,包括:肌球蛋白、原肌球蛋白、 肌动蛋白抑制蛋白(profilin)或肌动蛋 白蚕食蛋白(depactin)等。
④杆体收缩(平行纤丝滑行),如纤毛和鞭毛活动; ⑤导向转运的轨道,例如神经细胞中沿微管转运各 种物质或颗粒; ⑥沿纤丝传导信息。
三、相关蛋白的功能
相关蛋白通过以下方式控制纤丝聚合: ①与单位(单体)结合,防止单体聚合; ②启动聚合过程; ③当聚合达到一定长度后封闭纤丝的尾端(加帽);
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