1知识点汇总细胞骨架
细胞生物学之细胞骨架
细胞骨架之微丝一．细胞骨架概念及分类细胞骨架（cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系.广义上包括细胞质骨架,细胞核骨架,细胞膜骨架,细胞外基质;狭义上指细胞质骨架包括：微丝,微管,中间纤维.细胞骨架存在于各类真核细胞中，但直到1963年，采用戊二醛常温固定方法，在细胞中发现微管后，才逐渐认识到细胞骨架的存在。
细胞骨架不仅对维持细胞的形态、保持细胞内部结构的有序性起重要作用，而且还与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、免疫行为、细胞分化等生命活动密切相关。
破坏纤维或干扰相关蛋白都会严重影响信号传导、细胞生长和代谢，而且可能直接影响疾病的病理生理过程.微丝核基质细胞质骨架微管细胞核骨架染色体骨架中等纤维核纤层二．微丝微丝(microfilament，MF)，又称肌动蛋白纤维(actin filament)，或纤维型肌动蛋白，是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成，直径为7 nm的骨架纤维。
㈠成分肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分，肌动蛋白单体外观呈哑铃状。
肌动蛋白在真核细胞进化过程中高度保守。
不同来源的肌动蛋白其氨基酸顺序差别很小，仅差4~6个氨基酸。
在哺乳动物细胞中至少分离出6种肌动蛋白，按其等电点的不同，可集中分为α、β、γ三类。
α肌动蛋白包括3种亚型：骨骼肌型肌动蛋白、心肌型肌动蛋白、血管型肌动蛋白。
β肌动蛋白为胞质型肌动蛋白，主要存在于非肌肉细胞。
γ肌动蛋白有两种亚型：胞质肌动蛋白（主要存在于非骨骼肌）、肠型肌动蛋白（内脏平滑肌）同一种细胞中可以有2种或2种以上的肌动蛋白亚型存在,且不能互相替代,这种现象可能与不同亚型有不同功能和不同调节机制有关。
㈡微丝的组装是由肌动蛋白亚单位（globular actin, G-actin）组成螺旋状纤维（filamentous actin, F-action)的过程。
每37nm拧成一圈（14个球形肌动蛋白分子线形聚合的长度），每个肌动蛋白分子是接近球形的，它具有极性。
细胞骨架(细胞生物学)
驱动蛋白（kinesin） 动力蛋白（dynein） 微管作为运行轨道 肌球蛋白（myosin） 肌动蛋白纤维作为运行轨道
驱动蛋白：介导沿微管的（-）极向（+）极的运输 动力蛋白：介导从微管的（+）极向（-）极的运输
极性装配 ： 装配快的一端（β微管蛋白）为（+）极， 装配慢的一端（α微管蛋白）为（-）极
微管的体外组装过程与踏车现象模式
（二）微管的体内装配 微管组织中心（microtubule organizing center，MTOC） 在空间上为微管装配提供始发区域，控制着细胞质中 微管的数量、位置及方向。 包括：中心体、纤毛和鞭毛的基体
细胞骨架立体结构模式图
广意的概念
细胞质骨架 细胞核骨架 细胞外基质
二、细胞骨架的功能
1.构成细胞内支撑和区域化的网架 2.参与细胞的运动和细胞内物质的运输 3.参与细胞的分裂活动 4.参与细胞内信息传递
细胞骨架功能示意图
第二节 微 管
一、微管的化学组成
α微管蛋白、 β微管蛋白 、γ-微管蛋白
（三）多种药物影响微丝组装
细胞松弛素（cytochalasin）抑制组装过程 鬼笔环肽：抑制微丝解聚，使微丝保持稳定状态
四、微丝的功能
（一）构成细胞的支架并维持细胞的形态 如，细胞皮层、应力纤维、微绒毛 等
A.微绒毛低温电镜图象; B.微绒毛结构示意图
（二）微丝参与细胞的运动 参与细胞的多种运动形式： 变形运动、胞质环流、 细胞的内吞和外吐等
按其功能可分为三大类： ①与F-肌动蛋白的聚合有关的蛋白； ②与微丝结构有关的蛋白； ③与微丝收缩有关的蛋白 ；
细生——细胞骨架知识点
第五章细胞骨架1、掌握细胞骨架的概念及其主要的生物学作用。
细胞骨架：指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
包括微丝（MF）、微管（MT）、中间丝（IF）。
微丝主要分布在细胞膜的内侧，负责维持细胞形态；微管主要分布在细胞核周围，呈放射状向细胞质四周扩散‘中间丝分布在整个细胞中。
2、掌握微丝、微管的分子组成、结构特征、组装特点及生物学功能。
微管：细胞质内的中空的管状结构，存在于所有真核细胞中，脑组织中含量最为丰富。
组成：由微管蛋白装配成的具有一定刚性的中空管状结构。
微管蛋白：α微管蛋白+β微管蛋白=异二聚体=微管的基本组装单位。
细胞中仅有游离的异二聚体形式，多余的α微管蛋白和β微管蛋白很快被降解掉。
微管带有较强负电荷。
α微管蛋白和β微管蛋白均含有一个GTP结合位点。
结合于α微管蛋白的GTP结合位点位于异二聚体的内部，不能被水解或者替换，称为不可交换位点（N位点）；结合于β微管蛋白的内的GTP在组装成微管后能够被水解成GDP，在去组装后GDP又能被GTP替换掉，这个GTP结合位点被称为可交换位点（E位点）。
E位点对于微管的组装和去组装具有十分重要的作用。
此外，微管蛋白异二聚体上还存在二价阳离子、药物（秋水仙碱、紫杉醇）等结合位点。
¿γ 微管蛋白：位于中心体周围的基质中，环形结构，结构稳定，为ab微管蛋白二聚体提供起始装配位点，所以又叫成核位点。
对于微管的成核发挥着巨大的作用。
只能与α微管蛋白结合。
形态：是三种细胞骨架中最为粗大者。
基本组成单位是α、β微管蛋白异二聚体。
两者交替排列，成为一条链，形成原纤维。
13根原纤维汇聚在一个平面时，会相互合拢并围成一个中空管状结构——微管。
微管蛋白沿微管圆周呈螺旋状排列，在原纤维合拢的位置，微管蛋白停止聚合。
微管有极性。
α微管蛋白端为负极，β微管蛋白端为正极。
异二聚体在正负两极添加速度不同，正极添加的速度快，负极添加的速度慢。
有可能正负极同时组装、去组装。
细胞骨架—《细胞生物学》笔记
细胞骨架—《细胞生物学》笔记●第一节细胞骨架的基本概念●(一)基本概念●细胞骨架（cytoskeleton）一般指真核细胞细胞质内由蛋白质组成的复杂纤维状网架结构体系，包括:微丝(microfilament, MF)、微管(microtubule, MT)及中间纤维(intermediate filament, IF)。
广义的细胞骨架还包括细胞核的核骨架和细胞质膜的膜骨架。
●(二)功能●细胞骨架是高度动态的结构体系，对细胞的结构和功能发挥组织作用,并进一步影响细胞的形态、运动,胞内物质运输及周围的细胞和环境。
(除支持作用和运动功能外，与胞内物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达、细胞分化、甚至分子空间结构的改变等生命活动密切相关。
)●第二节微丝与细胞运动●一、微丝的组成及其组装●(一)组成●微丝又称肌动蛋白丝（actin filament）或纤维状肌动蛋白(fibrous actin，F-actin），是指真核细胞中由肌动蛋白（actin）聚合而成的，直径为7nm的纤维状结构，其组装/去组装(微丝网格结构的动态变化)与多种细胞生命活动密切相关。
●(二)结构与成分●1.主要结构成分:肌动蛋白actin●(1)结构●由一条多肽链构成的球形蛋白质,是组成微丝的基本蛋白质，分子量约43 kDa，序列高度保守；不同亚型的肌动蛋白（isotype）常有组织和发育阶段表达的特异性。
●(2)三维结构●该分子上有一条裂缝，将其分成两半，其底部有两段肽链相连，呈蝶状(具有裂缝的一端为负极(-)，另一端为正极(+))。
在裂缝内部有一个核苷酸(ATP或ATP)结合位点和一个二价阳离子(Mg²⁺或Ga²⁺)结合位点。
●(3)存在形式●①肌动蛋白单体(又称球状肌动蛋白，G-action);●②肌动蛋白多聚体(F-action)。
●(4)类型●①α-肌动蛋白●横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌所特有。
细胞生物学3-细胞骨架知识点
细胞生物学3-细胞骨架知识点●广泛存在于真核细胞中的蛋白纤维网架系统●微管●微管的组装●微管的组装●三时期●成核期●缓慢、限速过程。
●寡聚体核心→扩展成片状带→微管●聚合期●微管蛋白聚合>解聚●稳定期●微管蛋白聚合=解聚●体外组装（有踏车现象）●原纤维形成→片层形成→微管延长●体内组装●时间控制●细胞生命活动的特殊时刻。
（纺锤丝微管的聚合与解聚发生在细胞分裂期）●空间控制●微管聚合从特异性的核心形成位点开始，主要是中心体、（鞭毛和纤毛的）基体等微管组织中心（MTOC）。
●影响因素●温度：温度超过20℃有利于组装，低于4℃引起分解。
●药物：秋水仙素和长春花碱引起分解，紫杉酚促进组装。
●离子：Ca2+低时促进组装，高时解聚. Mg2+存在时促进组装。
●存在形式●单管（13根）●微管主要存在形式●分散或者成束●不稳定●二联管(23根)●主要分布在纤毛鞭毛杆状部分●A（13根原丝）+B（10根原丝）●三联管(33根)●中心粒，纤毛，鞭毛基体●较稳定●A（13根原丝）+B（10根原丝）+C（10根原丝）AB公用3根原丝●形态结构●中空的圆柱状●13原纤维纵向、螺旋排列●有极性●化学组成●微管蛋白（tubulin）：●α微管蛋白（450aa）●GTP不可交换位点（gtp不会被水解N位点）●β微管蛋白（455aa）●GTP可交换位点●去组装水解E位点●二价阳离子结合位点（镁离子，钙离子）●秋水仙素结合位点（抑制微管组装）●长春新碱结合位点（抑制微管组装）●γ微管蛋白（455aa）●γ微管蛋白环状复合物（γ-TuRC）●由γ微管蛋白和一些其他相关蛋白构成，是微管的一种高效的集结结构，在中心体中是微管装配的起始结构。
●微管相关蛋白（MAP）（前三种主要存在于神经元中)●碱性微管结合区●结合到微管蛋白的侧面●酸性微管结合区●从微管蛋白表面向外延伸成丝状●主要通过蛋白激酶和磷酸酶控制●分类●MAP1●神经元轴突和树突●控制微管延长●不能使微管成束●有三种亚型●在微管间及微管与中间丝间形成横桥，●能使微管成束●Tau（微管聚合蛋白）●位于神经元轴突增加微管组装的起始点●磷酸化失活●MAP4●广泛存在于各种细胞中，具有高度进化保守性●热稳定性●主要功能●（1）网架：构成细胞支架并维持细胞的形态；●（2）参与细胞内物质运输●马达蛋白（Motor protein）一种特殊酶类，能水解ATP获能而沿着微丝或微管移动，又称为分子发动机●肌球蛋白(myosins)家族：微丝作为运行的轨道●驱动蛋白(kinesins)家族：微管作为运行的轨道向微管正极移动●动力蛋白 (dyneins)家族：微管作为运行的轨道向微管负极移动●物质运输●（6）参与细胞内信号传递●（5）参与染色体的运动，调节细胞分裂●（4）维持细胞内细胞器空间定位和分布●（5）参与细胞运动：中心粒、纤毛、鞭毛●中心粒●结构：9组，三联微管●中心粒是微管组织中心，可形成微管结构；●中心粒与纺锤体的形成有关，并与星体、纺锤体和染色体共同组成有丝分裂器；●中心粒也能产生纤毛和鞭毛,它们从中心粒的一端长出。
高一细胞骨架知识点
高一细胞骨架知识点细胞骨架是由细胞内的微丝、中间纤维和微管所组成的一种细胞内结构，具有维持细胞形态、细胞运动以及细胞内物质输送等重要功能。
在高中生物中，学生们需要学习细胞骨架的组成、功能以及相关的知识点。
本文将为您介绍高一细胞骨架的相关知识点。
一、细胞骨架的组成细胞骨架主要由三种细胞骨架纤维组成：微丝、中间纤维和微管。
微丝由蛋白质丝球聚合而成，直径约为7纳米。
中间纤维由中间纤维原纤与中间纤维纤维组装而成，直径约为10纳米。
微管则是由α-和β-管蛋白组成的管状结构，直径约为25纳米。
二、微丝的功能及相关知识点微丝具有以下功能：1. 细胞形态维持：微丝通过与细胞膜的连接和收缩，参与细胞的形态变化和细胞外基质的排列。
2. 细胞运动：微丝参与细胞肌动蛋白的收缩作用，从而使细胞产生伸展、收缩等运动。
3. 内质网及细胞器的移动：微丝作为细胞膜的支架，参与内质网以及细胞器的运动和定位。
与微丝相关的知识点：1. 肌动蛋白：微丝主要由肌动蛋白组成，肌动蛋白是一种杂多肽，在细胞骨架中起着重要的作用。
2. 微丝缩合蛋白：微丝缩合蛋白能与微丝结合，促使微丝快速聚合和解聚，参与细胞的运动和形态变化。
三、中间纤维的功能及相关知识点中间纤维具有以下功能：1. 细胞结构支持：中间纤维能够维持细胞的形状和机械强度，使细胞具有良好的稳定性。
2. 细胞动力学调控：中间纤维参与细胞的运动、收缩和力学传递等过程。
与中间纤维相关的知识点：1. 中间纤维蛋白：中间纤维主要由中间纤维蛋白组成，其中包括角蛋白、碱性中间纤维蛋白等，它们的组合形成了中间纤维。
四、微管的功能及相关知识点微管具有以下功能：1. 细胞形态维持：微管参与维持细胞形态，形成细胞骨架的支架结构。
2. 分裂小管形成与分裂：在细胞有丝分裂过程中，微管形成纺锤体，引导染色体的分离和细胞核的分裂。
3. 细胞运输：微管参与细胞内物质的运输，如细胞器的定位和分布。
与微管相关的知识点：1. α-和β-管蛋白：微管由α-和β-管蛋白组成，其中β-管蛋白是微管的重要组成部分。
细胞骨架名词解释细胞生物学
细胞骨架名词解释细胞生物学1. 什么是细胞骨架？说到细胞骨架，大家可能会想，这玩意儿听起来好像是细胞的“钢筋混凝土”吧？没错，细胞骨架就像是细胞里的“支柱”，帮忙维持细胞的形状、结构，甚至还负责细胞内部的运输工作呢！想象一下，一个城市的交通网络，如果没有那些马路、桥梁，交通肯定会乱成一锅粥。
细胞骨架就是细胞内部的这种“交通网络”，没它可不行啊。
2. 细胞骨架的成分2.1 微管细胞骨架里有三种主要的成分，其中微管就像是那些高楼大厦，挺拔而坚固。
微管主要由一种叫“微管蛋白”的小家伙构成，像是细胞的“电梯”，负责运输各种小物件。
细胞内的“货物”从这里出发，经过微管，送到需要的地方，就像快递小哥送快递一样，效率杠杠的！不过，如果微管出问题，细胞的运输系统就会瘫痪，真是一团糟。
2.2 中间纤维再来说说中间纤维，它们的存在就像是细胞的“护身符”。
这些纤维比微管稍微柔韧一些，像是细胞的“支架”，帮忙抵御外界的压力。
想象一下，如果没有它们，细胞就像在风中摇摆的小树，根本不靠谱！中间纤维让细胞更有韧性，稳稳地扎根在组织中，不容易被外界的冲击弄得七零八落。
2.3 微丝最后是微丝，这家伙简直就是细胞的“多面手”。
微丝主要由一种叫“肌动蛋白”的蛋白质组成，负责细胞的运动。
可以说，微丝就是细胞的“腿”，让细胞能够移动、收缩，甚至在需要的时候发起“进攻”！想象一下，细胞如同一位灵活的武林高手，微丝就是它的“内力”，让它在各种挑战中游刃有余。
3. 细胞骨架的功能细胞骨架的功能可真不少，简直就是细胞的“万事通”！3.1 维持形状首先，细胞骨架帮助细胞保持形状。
没有了细胞骨架，细胞就像一颗没有铅笔的橡皮球，软绵绵的，没个谱！而且，细胞形状的变化还可以影响细胞的功能，比如白细胞的变化让它们更容易“追捕”细菌，真是一举两得。
3.2 运输和运动其次，细胞骨架还承担了运输和运动的重任。
细胞里那些小小的“器官”，比如线粒体、内质网等，都要依靠微管来搬运，真是“车水马龙”啊。
1.知识点汇总-细胞骨架(word文档物超所值)
细胞生物学知识点汇总I说明：本文档是王飞老师细胞生物学课上内容的精炼和总结，也是考试出题的主要依据。
内容过于精炼则必有若干舍弃之处，希望同学不要为了考试而学习，将这份文字资料为你节省的复习时间用于阅读中英文教材和查找感兴趣的细胞生物学领域的前沿资料，这样才能对这门课程有一个更加全面的了解。
本文档中出现的英文不要求掌握（名词解释部分除外），只是对复杂中文名词或重点内容的一个辅助的英文注解。
由于某些中文名称的翻译过于繁琐且不合理，不如英文名称容易记忆，因此中英文只要掌握一种即可，在考试过程中无论是中文、英文还是英文缩写，只要写对任何一种即可得分。
内容编写过程中缺乏足够的审核步骤，如发现错别字或内容明显错误之处请及时联系老师确认内容的正确性。
II 细胞骨架知识点汇总:核心知识点（约占考试总分值的60%）：1 7 20 25 29 32 41 44 45 49 51普通知识点（约占考试总分值的30%）：3 9 11 12 14 16 17 18 19 23 26 28 30 31 35 37 38 39 43 47 48 50 54扩展知识点（约占考试总分值的10%）：2 4 5 6 8 10 13 15 21 22 24 27 33 34 36 40 42 46 52 53 551 细胞骨架（cytoskeleton）的定义与种类：定义：细胞骨架是贯穿整个细胞的复杂的纤维状蛋白网络结构细胞内有三种类型的细胞骨架，分别是微丝（microfilament,MF），微管（microtubule,MT）和中间丝（intermediate filament，IF）。
2 肌动蛋白（actin）的种类及分布真核细胞内的肌动蛋白主要分为三大类，名称及分布情况如下：α肌动蛋白主要存在于肌肉细胞的收缩性结构中，目前已发现的四种α肌动蛋白分别属于横纹肌、心肌、血管平滑肌和肠道平滑肌。
β肌动蛋白存在于所有种类的细胞内，是细胞内绝大部分微丝骨架的基本组分。
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II 细胞骨架知识点汇总:核心知识点(约占考试总分值的60%):1 7 20 25 29 32 41 44 45 49 51普通知识点(约占考试总分值的30%):3 9 11 12 14 16 17 18 19 23 26 28 30 31 35 37 38 39 43 47 48 50 54扩展知识点(约占考试总分值的10%):2 4 5 6 8 10 13 15 21 22 24 27 33 34 36 40 42 46 52 53 551 细胞骨架(cytoskeleton)的定义与种类:定义:细胞骨架就是贯穿整个细胞的复杂的纤维状蛋白网络结构细胞内有三种类型的细胞骨架,分别就是微丝(microfilament,MF),微管(microtubule,MT)与中间丝(intermediate filament,IF)。
2 肌动蛋白(actin)的种类及分布真核细胞内的肌动蛋白主要分为三大类,名称及分布情况如下:α肌动蛋白主要存在于肌肉细胞的收缩性结构中,目前已发现的四种α肌动蛋白分别属于横纹肌、心肌、血管平滑肌与肠道平滑肌。
β肌动蛋白存在于所有种类的细胞内,就是细胞内绝大部分微丝骨架的基本组分。
γ肌动蛋白在所有细胞内都有分布,主要存在于与应力纤维相关的结构中。
3微丝的组成与极性A微丝由肌动蛋白单体聚合而成。
B肌动蛋白就是一种球状蛋白,其三维构象具有一道很深的裂缝,在裂缝内部有一个核苷酸结合位点(可与ATP或ADP结合)与一个二价阳离子结合位点(可与Mg2+或Ca2+结合)。
C 肌动蛋白单体聚合形成螺距为36nm(7个单体分子)的双股螺旋状微丝纤维。
每个肌动蛋白单体都与四个其她肌动蛋白单体紧密相邻。
D 微丝中的所有肌动蛋白单体分子的缝隙开口端或缝隙底部都朝着同一方向排列,因此整个微丝纤维具有极性。
缝隙开口端指向的就是微丝的负极(minus end),缝隙底部指向的就是微丝的正极(plus end)。
4 微丝与微管的正负极的定义对于微丝与微管的极性,人们习惯性的以同等条件下蛋白单体分子在纤维末端组装与去组装的速度大小来定义。
速度快的就是正极,速度慢的就是负极。
5 胞外微丝组装反应的动力学过程A 试管中的微丝组装需要的反应组分包括:G-actin,ATP,Mg2+,K+,Na+B 微丝的组装与去组装就是一对可逆反应。
反应平衡点受外部反应环境影响。
C 在存在Mg2+且K+、Na+较高的环境里,微丝趋向于聚合。
在存在Ca2+且K+、Na+较低的环境里微丝趋向于解聚。
D 单体肌动蛋白以G-actin表示(G for global),结合在微丝中的肌动蛋白以F-actin表示(F for fibrous)。
F 反应过程中C G-actin不断减小,C F-actin不断增加,直到达到平衡点。
平衡点处的C G-actin定义为整个反应的临界浓度C c(critical concentration)。
G 反应共分三个阶段:延迟期,就是发生成核反应的时期,在此时期内数个肌动蛋白单体分子自发聚合成为可供进一步延伸的“核”,就是整个反应的限速步骤;延长期,就是微丝快速组装的时期,C G-actin>C c,聚合反应速度>解聚反应速度;稳定期,就是反应达到平衡点之后的时期,C G-actin=C c,聚合反应速度=解聚反应速度;6 核苷酸ATP/ADP在微丝组装中的作用A 肌动蛋白本身也就是一种ATP酶,能够水解与之结合的ATP分子使之转变为ADP,肌动蛋白的ATP酶活性只有在其组装到微丝末端之后才开始生效。
B在游离状态下肌动蛋白分子与ATP的亲与力远高于ADP,与肌动蛋白结合的ADP分子很容易被ATP分子所替换,因此游离状态下的肌动蛋白携带的核苷酸分子以ATP为主。
C 带有ATP的肌动蛋白更容易发生聚合反应,带有ADP的肌动蛋白更容易发生解聚反应。
D细胞中的微丝组装时新组装上去的肌动蛋白总就是携带ATP分子的,该ATP分子在停留一段很短的时间后即被水解为ADP,在水解发生前新的携带ATP分子的肌动蛋白单体已经在末端聚合,使得整根微丝最前端的几个肌动蛋白总就是携带ATP的,这样的末端定义为T型末端。
E 细胞中微丝的去组装总就是发生在末端肌动蛋白携带ADP的时候,这样的末端定义为D型末端。
F 细胞内的D型微丝末端主要就是由于负极端成核蛋白的脱落形成的。
7 微丝组装的踏车行为(treadmilling)A理论上如果没有ATP水解为ADP的过程,那么微丝组装时正极与负极的Cc就是相等的。
在实际反应过程中由于有ATP水解过程的存在,正负极反应的Cc不再相等,Cc+<Cc-。
B 当反应环境里Cc+<C G-actin< Cc-的时候,正极端发生的就是聚合反应,负极端发生的就是解聚反应,这种反应形式称为踏车行为。
C 在试管内的微丝组装反应的总Cc介于正负极Cc之间,因此试管内聚合反应达到平衡期之后实际上发生的就是踏车反应。
正极端的聚合速度等于负极端的解聚速度。
D 踏车行为就是细胞内微丝动态组装与去组装的主要形式之一。
8 影响微丝组装的药物A 细胞松弛素(cytochalasin):能够切割微丝并与游离的末端结合,结合后能够阻止新的肌动蛋白单体分子在末端的组装,同时并不影响末端肌动蛋白分子的解离。
因此细胞松弛素的总体效果就是促进微丝解聚。
B 鬼笔环肽(phalloidin):与微丝中的肌动蛋白(F-actin)结合,阻止其解离。
总体效果就是阻断微丝解聚,稳定微丝。
9 微丝网络结构的调节方式细胞内微丝网络结构的调节主要就是通过各种微丝结合蛋白的共同作用来实现的。
10 细胞内微丝结合蛋白的种类有六大类,分别就是肌动蛋白单体结合蛋白,成核蛋白与加帽蛋白,延伸保护蛋白,交联蛋白,割断及解聚蛋白,马达蛋白。
11 肌动蛋白单体结合蛋白的种类及作用A 胸腺素β4(thymosin β4):与肌动蛋白单体结合并封闭其发生聚合反应的位点,其作用就是维持细胞内游离态肌动蛋白库的总容量远大于微丝组装反应的临界浓度,有利于细胞大规模组装微丝的快速启动。
B 前纤维蛋白(profilin):只与肌动蛋白单体的正极端(底部)结合,抑制其在微丝负极端的聚合,不影响其在微丝正极端的聚合。
因此前纤维蛋白的作用就是增加微丝组装反应的极性,促进正极端的生长。
12 成核蛋白与加帽蛋白A 成核蛋白:成核蛋白包括Arp2 Arp3与与之相关的其她几种蛋白质,这些蛋白共同组成Arp2/3复合物。
Arp2与Arp3在结构上与肌动蛋白单体分子极其相似,在复合物中形成异源二聚体,肌动蛋白单体以Arp2/3异源二聚体为基点开始新微丝的组装。
Arp2/3复合物的组装受到胞内信号转导系统的控制。
可以凭空出现,诱发新的微丝的组装。
也可以在微丝快速生长的T型末端处组装,诱导微丝的分叉生长。
Arp2/3复合物的存在具有稳定微丝负极的作用,一但Arp2/3从微丝末端脱落,暴露出来的负极D型末端会迅速降解。
B 加帽蛋白:在微丝停止生长之后,与正极端结合并使其稳定的一类蛋白质。
被加帽蛋白稳定的微丝正极端由于ATP的水解作用,属于D型末端,但加帽蛋白的存在保护其不发生解聚反应。
加帽蛋白的代表:CapZ。
C 成核蛋白与加帽蛋白都就是对微丝末端进行调节的蛋白,其中成核蛋白作用于负极,加帽蛋白作用于正极。
二者在微丝相应末端的结合与解离就是造成微丝网络结构动态性的主要原因之一。
13 延伸保护蛋白主要指的就是形成蛋白(formin),形成蛋白能在微丝正极端形成二聚体环状结构,二聚体环中的两个单体分子交错向正极端移动并募集新的肌动蛋白单体分子在正极端组装,同时保护正极端新形成的微丝不被降解或者就是被Arp2/3复合物接近。
通过这种方式,形成蛋白能够维持微丝在正极端的稳定生长,形成长的、无分叉的微丝结构。
14 交联蛋白A 交联蛋白根据微丝的排列方式可分为两类:成束蛋白与凝胶形成蛋白。
B 交联蛋白能够单独或以二聚体的形式将相邻的微丝交联起来。
C 起到交联作用的蛋白单体或二聚体都携带有两个肌动蛋白结合位点,两个位点间的距离决定了所形成的微丝束或网的松紧程度。
D 成束蛋白包括丝束蛋白(fimbrin)、绒毛蛋白(villin)与α-辅肌动蛋白(α-actinin),其两个肌动蛋白结合位点间的区域就是僵直的,能够将多根微丝平行交联成束。
E 成束蛋白中的丝束蛋白与绒毛蛋白以单体形式起作用,两个肌动蛋白结合位点间的距离较小,形成的微丝束比较紧密,内部很难进入其她功能性蛋白分子。
F 成束蛋白中的α-辅肌动蛋白以二聚体的形式起作用,两个肌动蛋白结合位点间的距离较大,形成的微丝束比较松散,内部能够进入其她功能性蛋白分子如肌球蛋白。
G 凝胶形成蛋白包括细丝蛋白(filamin)与血影蛋白(spectrin),其两个肌动蛋白结合位点间的区域就是柔软的,能以一定角度将两根相邻的微丝交联,最终形成二维网状结构或三维凝胶样结构。
15 割断及解聚蛋白A主要包括凝溶胶蛋白(gelsolin)与肌动蛋白解聚因子/丝切蛋白(ADF/cofilin)。
B 凝溶胶蛋白能够结合在微丝表面并切断微丝。
在某些条件下,微丝切断后凝溶胶蛋白可以与暴露出来的正极末端结合,促进其进一步解聚。
相反,在另一些条件下,微丝切断后产生的正极末端可以成为新的微丝生长点,从而加速微丝网络的形成。
C 丝切蛋白能与含有ADP的微丝表面结合并加速其解聚速度,主要在脱离了加帽蛋白的微丝负极端起到促进微丝解聚的作用。
16 肌球蛋白(myosin)的结构及种类A 肌球蛋白就是依赖于微丝的马达蛋白。
B 肌球蛋白的主要结构分为三部分,分别就是马达结构域、调控结构域(或杠杆臂结构域)、尾部结构域。
C 马达结构域就是肌球蛋白沿微丝运动的主要结构元件;尾部结构域就是肌球蛋白与货物分子、其她细胞结构或自身形成多聚体时相连的部位;D 细胞内肌球蛋白的种类有很多,每种肌球蛋白的结构与功能都不相同。