南师大细胞生物学 考研课件 第9章+细胞骨架

1、 The three types of protein第一节第一节 细胞质骨架细胞质骨架又称肌动蛋白纤维又称肌动蛋白纤维 actin filament，是由两条线性排列的肌动是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋蛋白链形成的螺旋 ，形状如双线捻成的绳子，直径约，形状如双线捻成的绳子，直径约7nm 。一、微丝一、微丝 microfilament（一）、分子结构（一）、分子结构 根据等电点分为根据等电点分为3类：类：分布于肌肉细胞；分布于肌肉细胞；和和分布于肌细胞分布于肌细胞和非肌细胞。和非肌细胞。 actin单体外观呈碟形，称球形肌动蛋白单体外观呈碟形，称球形肌动蛋白G-actin；多聚体称为；

2、多聚体称为纤维形肌动蛋白纤维形肌动蛋白F-actin。 actin在进化上高度保守，酵母和兔子肌肉的肌动蛋白有在进化上高度保守，酵母和兔子肌肉的肌动蛋白有88%的同源性。的同源性。 肌动蛋白要经过翻译后修饰，如肌动蛋白要经过翻译后修饰，如N-端乙酰化或组氨酸残基的端乙酰化或组氨酸残基的甲基化。甲基化。（二）微丝的装配（二）微丝的装配 条件：条件：ATP、适宜的温度、存在、适宜的温度、存在K+和和Mg2+离子。离子。 过程：过程：2-3个个actin聚集成一个核心（核化）；聚集成一个核心（核化）；ATP-actin分子分子向核心两端加合。微丝具有极性，向核心两端加合。微丝具有极性，ATP-act

3、in加到加到(+)极的速极的速度要比加到度要比加到(-)极的速度快极的速度快5-10倍。倍。 当当ATP-肌动蛋白的浓度处于临界浓度时，肌动蛋白的浓度处于临界浓度时，ATP-肌动蛋白在肌动蛋白在(+)端添加，而从端添加，而从(-)端分离，表现出端分离，表现出 “踏车踏车”现象。现象。Treadmilling-+ 细胞中大多数微丝结构处于动态的组装和去组装过程中，细胞中大多数微丝结构处于动态的组装和去组装过程中，并通过这种方式实现其功能。并通过这种方式实现其功能。核化蛋白核化蛋白1. 肌球蛋白（肌球蛋白（myosin） 属于马达蛋白，趋向微丝的（属于马达蛋白，趋向微丝的（+）极。）极。 已知已知

4、15类（类（myosin I-XV）。）。 Myosin II构成粗肌丝。由构成粗肌丝。由2个重链和个重链和4个轻链组成，外观具有个轻链组成，外观具有两个球形的头和一个螺旋化的干，头部有两个球形的头和一个螺旋化的干，头部有ATP酶活性。酶活性。 Myosin V结构类似结构类似myosin II，但重链有球形尾部。，但重链有球形尾部。 Myosin I 由一个重链和两个轻链组成。由一个重链和两个轻链组成。 Myosin I、II、V都存在于非肌细胞中，都存在于非肌细胞中，II型参与形成应力纤型参与形成应力纤维和胞质收缩环，维和胞质收缩环，I、V型结合在膜上与膜泡运输有关型结合在膜上与膜泡运输有

5、关 。Myosin II structureTwo heavy chains, two essential light chains, and two regulatory light chainsHeavy chain has head domain, neck region, and tail domainTropomyosin, actin and troponin2形成微绒毛。形成微绒毛。3细胞的变形运动。细胞的变形运动。-微管蛋白和微管蛋白和-微管蛋白形成微管蛋白形成二聚体二聚体,二聚体先形成环状核心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经过侧面增加二聚体

6、而扩展为螺旋带,二聚体平行于长轴二聚体平行于长轴重复排列形成原纤维重复排列形成原纤维(protofilament)。当螺旋带加宽至。当螺旋带加宽至13根原纤维根原纤维时时,即合拢形成一段微管。即合拢形成一段微管。1. 装配方式装配方式（二）（二）装配装配The function of GTP-tubulin capGTP hydrolysis is not required for microtubule assemblyMicrotubule disassemble when ADP-tubulin are exposed（三）微管相关蛋白（三）微管相关蛋白 microtubule asso

7、ciated proteins MAPs MAP分子至少包含一个结合微分子至少包含一个结合微管的结构域和一个向外突出的管的结构域和一个向外突出的结构域。突出部位伸到微管外结构域。突出部位伸到微管外与其它细胞组分（如微管束、与其它细胞组分（如微管束、中间纤维、质膜）结合。中间纤维、质膜）结合。 主要功能：主要功能：促进微管组装。促进微管组装。增加微管稳定性。增加微管稳定性。促进微管促进微管聚集成束。聚集成束。The Orientation of Microtubules in a Cell intemediate filaments，IF二、染色体骨架二、染色体骨架 染色体骨架染色体骨架/放射环模型放射环模型 染色体骨架的真实性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银染法能选择性地显示染色体轴结构 DNA酶和酶和RNA酶处理或用酶处理或用0.4mol/L H2SO4处理去除处理去除组蛋白组蛋白,对染色体轴没有影响对染色体轴没有影响,用胰蛋白酶消化则染色用胰蛋白酶消化则染色体轴破坏体轴破坏,说明染色体轴