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第十章-2细胞骨架


秋水仙素、长春花碱、紫杉酚可破坏微管
功能。
二 、微管的化学组成
1 微管蛋白:

Tubulin α


tubulin β
tubulin γ
存在于微管组织中 (MTOCs)即PCM,对微管 的形成和微管极性的确
定有重要作用 。
微管结合蛋白P211
微管相关蛋白MAP 微管聚合蛋白Tau
(二)踏车模型(treadmilling model)
在微管组装达到稳定态时,微
管正端持续加入新的二聚体与微
管负端持续减去已组装的二聚体 达到一种平衡,并且需要GTP水
解供给能量来维持这一平衡
稳定期
踏车现象
+


(一)微管组装的过程
1、成核期 2、延长期
3、稳定期
成核期
(一)微管的动力学特征
由α和β异二聚体构成的微管其两个
末端的结构和动力学特性不同
β亚单位暴露的一端(+)能较快生长。 α亚单位暴露的另一端(-)生长较慢。
在细胞内,微管的负端靠近中心体,位
于细胞中心,而正端则位于细胞质周 围。

(四)影响微管组装的因素


GTP浓度温度、Ca++浓度、pH、压力等,
秋水仙素和秋水仙胺能结合和稳定游离微
管蛋白,引起微管解聚。

长春花碱和长春新碱能结合微管蛋白异二
聚体,抑制它们的聚合作用。

紫杉醇能和微管紧密结合防止微管蛋白亚
基的解聚,加速微管的聚合作用。
五、微管的功能
1、 构成细胞的网
状支架,维持细 胞的形态,固定
与支持细胞器的
位置
2、参与细胞内物质运输
作 为 色 素 颗 粒 运 输 轨 道
分子马达蛋白:介导细胞内物质沿细胞骨架
运输的一类蛋白。有动力蛋白和驱动蛋白两 类。
驱动蛋白
动力蛋白
(1)驱动蛋白:是一类微管激活的ATP 酶可沿微管从负极向正极移动。 (2)动力蛋白:是一类微管激活的ATP 酶可沿微管从正极向负极移动。
已知约15种左右,分别与特定IF结合,如:
flanggrin、Plectin、Ankyrin
特点:具有细胞特异性
五. 中间纤维的功能
1
中间纤维对细胞核有固定作用 2 细胞内物质运输作用 3 参与细胞分裂活动 4 参与信息传递活动
胞质骨架三种组分的比较
微丝 单体 结合核苷酸 纤维直径 结构 球蛋白 ATP-G-actin ~7nm 双链螺旋 微管 αβ 球蛋白 2GTP/αβ 二聚体 ~22nm 13 根源纤丝组成空心管 状纤维 有 无 有 有 动力蛋白,驱动蛋白 秋水仙素,长春花碱,紫 杉酚 中间纤维 杆状蛋白 无 10nm 8 个 4 聚体或 4 个 8 聚体组成的空心 管状纤维 无 有 无 无 无
3、 参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成
鞭 毛 的 结 构
பைடு நூலகம்4、参与染色体的运动、调节细胞分裂
第三节 中间纤维
第三节 中间纤维
直径10nm左右,介于微丝和微管之间,故名。
IF是最稳定的细胞骨架成分,主要起支撑作用。
IF在细胞中围绕着细胞核分布,成束成网,并
扩展到细胞质膜,与质膜相连结
极性 组织特异性 蛋白库 踏车形为 动力结合蛋白 特异性药物
有 无 有 有 肌球蛋白 细胞松驰素 鬼笔环肽
试述细胞骨架的结构组成及其主要功能?
第十章
细胞骨架(2)
微丝,又叫肌动蛋白纤维, 是由肌动蛋白构成的两股 螺旋形成的细丝,普遍存 在于真核细胞中 微管,是由微管蛋白单体 构成的基本组件形成的中 空的管状结构。普遍存在 于真核细胞中
中间纤维,又叫中间丝, 粗细位于微丝和肌球蛋白 粗丝之间,普遍存在于真 核细胞中,是三种骨架系 统中结构最为复杂的一种
末端没有GTP帽;

没有GTP帽的末端不稳定性,使GTP二聚体不能加到
微管晶格中,致使微管迅速解聚,直到产生新的 GTP
帽,微管才由解聚相转变为聚合相;

有GTP帽的末端是稳定的,新的GTP二聚体可以加到
GTP帽晶格中,诱导多聚体构象改变,激活GTP水解,
加入的二聚体形成新的GTP帽,促使微管聚合。
主要功能:
①促进微管组装; ②增加微管稳定性; ③促进微管聚集成束。
三、微管的类型
1、单管(13) 细胞质中的主要存在形式 不稳定 2、二联管(A、B 23) 主要分布于纤毛和鞭毛 稳定 3、三联管(A、B、C 33) 主要分布于中心粒和鞭 毛、纤毛的基体中 稳定
单管
二联管 三联管
四、微管的组装与解聚
具有组织特异性,通常一种细胞含有一种 IF,
少数含2种以上。
二、结构与装配
(一)结构

由螺旋化杆状区,以及两端非螺旋化的球形头(N
端)尾(C端)部构成。

具有两个螺旋区,每个分为A、B两个亚区。
(二)IF的装配

①两个单体形成超螺旋二聚体;
②两个二聚体反向平行组装成四聚体;


-



踏 车


(三)非稳态动力学模式

处于组装的微管末端具有GTP帽,而处于解聚的微管
第二节 微管(microtubule)
一、微管的形态

中空圆筒状,外径25nm,内
15nm,大多数微管壁由13条
原纤维包围而成。每条原纤 维又由α、β微管蛋白首尾 相连。
特性
具有极性,
-极在中心粒,+极指向质膜;
+极的最外端是β,-极最外端是α球蛋白; 具有踏车行为; 多数微管通过动态组装/去组装实现功能;
③四聚体组成原纤维;
④8根原纤维组成IF。

装配特点:无极性,与温度和蛋白浓度无关,不
需要ATP、GTP或结合蛋白的辅助。
两个单体形成超 螺旋二聚体
两个二聚体反向平行 组装成四聚体
四聚体组成原纤维
四、IF的结合蛋白 IFAP
功能:

使中间纤维交联成束、成网, 把中间纤维交联到质膜或其它骨架成分上
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