► 横桥形成后，肌球蛋白头部分子构象变化 ► 两种肌丝间产生滑行 ► 滑行一次，移动10nm ► 滑行后，在肌球蛋白头部结合2个ATP（ATPase位
点） ► ATP水解，头部构像复原 ► 重复上述过程，肌肉收缩原理 ► 动物死亡后，ATP耗尽，处于收缩状态，肌肉僵硬
第二节 纤丝
►与微管相似，也存在装配和解聚 ►药物： ►细胞松弛素B（cytochalasin B，CB） ►鬼笔环肽（毒蕈产生）
►两头非螺旋的羧基末端和氨基末端可变，分 为：
►H亚区：同源区 ►V亚区：可变区 ►E亚区：末端区
3、中等纤维
►两个中等纤维蛋白分子通过－螺旋区结合， 形成双股超螺旋体（二聚体，二联体）
►中部杆状区：46～48nm ►杆状区内含两个螺旋区（螺旋1、螺旋2） ►螺旋1：1A、1B两亚区 ►螺旋2：2A、2B两亚区 ►由L1、L12、L2三个连接区相连
第一节 微管
►秋水仙素最常用 ►抑制和破坏微管机理： ►与-tubulin肽链中第201位Cys结合 ►导致二聚体不能形成，微管装配受阻，并引
起装配后微管的解聚
第一节 微管
（2）促进微管形成药物 ►GTP，为MT装配提供能量，与微管蛋白结合，
构象变化，有利于装配 ►紫杉酚 ►重水（D2O）
第一节 微管
第一节 微管
►温度
►二聚体 37˚C聚合 微管
0˚C解聚
►一般认为，20˚C以上才有利于微管的装配
第一节 微管
►MAP ►短臂与微管蛋白结合，促进微管蛋白聚合，
促进装配 ►对装配后的MT有稳定作用，增加MT对药物、
理化因子的抵抗能力 ►长臂上有磷酸化位点，磷酸化修饰后，可抑
制短臂对微管装配的促进以及稳定和保护作 用
ATPase活性） ► 放射幅条（末端膨大，ATPase） ► 中央鞘（内鞘） ► 微管间滑行（非收缩？不对称？）
第一节 微管
（4）细胞分裂 ►微管参与形成有丝分裂器 ►有丝分裂器包括： ►纺锤体 ►中心粒 ►染色体
第一节 微管
►中心粒 ►位于纺锤体两端 ►成对出现，相互垂直 ►9组三联管 ►MTOC
第一节 微管
►微管组织中心（MTOC） 微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配 的发生处称为微管组织中心(microtubule organizing center，MTOC) 即细胞内装配微管的部位（结构）
Байду номын сангаас 第一节 微管
►微管组织中心（MTOC）： ►纤毛（鞭毛）的基体 ►纺锤体两极的中心粒 ►染色体的着丝点
第二节 纤丝
►纤丝（filament） ►继MT后发现的又一种骨架成份 ►包括： ►微丝：6～7nm ►中间丝：10nm（中间纤维，中等纤维，大
小处于中间） ►粗丝：15nm
第二节 纤丝
►纤丝普遍存在于各种真核细胞中 ►其中肌细胞中特别发达、典型 ►肌细胞中又以微丝和粗丝最多 ►以肌细胞为例
的80～95％ ►两种： ►－微管蛋白 ►－微管蛋白
第一节 微管
两种微管蛋白特征： ►分子量均为：55kd ►都是酸性蛋白（pI 5.2－5.4） ►氨基酸序列：42％同源性 ►认为同一个基因祖先
第一节 微管
►-tubulin和-tubulin聚合，形成异二聚体 ►异二聚体：高8nm，直径4－5nm，微管的
► 微管是一种动态结构 ► 有极性（ 即头尾） ► 头（＋极），尾（－极） ► ＋极装配：二聚体与GTP结合（有利于装配） ► －极去装配： 二聚体不与GTP结合 ► 一头装配，一头去装配，这种交替变换过程称踏车
现象（tread milling） ► 装配速度去装配速度，MT延长，反之，MT消失
3、中等纤维
►中等纤维由中等纤维蛋白聚合而成 ►每个中等纤维蛋白分子的结构包括： ►两头非螺旋的羧基末端和氨基末端 ►中部－螺旋区 ►－螺旋区310个氨基酸 ►－螺旋区内有3个亚－螺旋区，由非螺旋
的连接区连接
3、中等纤维
►－螺旋区保守，同种类型IF氨基酸序列同 源性70～90％（不同型30％）
3、中等纤维
►2个二聚体以反向平行和半交叠方式，形成四 聚体（四联体）
►四聚体首尾相连，形成原纤维 ►8根原纤维构成10nm粗的中等纤维
3、中等纤维
►中等纤维与微管、微丝一样，也可与其它的 一些蛋白质结合
►中等纤维结合蛋白（intermediate filament associated protein，IFAP）
第一节 微管
►4、微管的功能 （1）维持细胞形态：刚性，支架 （2）细胞内运输：分泌小泡运输、色素颗粒
运输（变色龙？） （3）细胞运动——鞭毛和纤毛
第一节 微管
►鞭毛和纤毛是运动细胞器 ►自然界许多细胞的运动是靠鞭毛和纤毛进行
的 ►如原生动物：鞭毛虫、纤毛虫；单细胞藻类；
动物精子；呼吸道、食道上皮细胞表面纤毛
第一节 微管
► 鞭毛（纤毛）结构： ► 轴丝：运动部分（突出在胞外，细胞膜包围） ► 基板：连接轴丝和基体的一种结构 ► 基体：质膜下一种圆筒状结构，具有MTOC作用，
是纤毛和鞭毛的发源地，来源于中心粒 ► 纤毛小根：胶原纤维样细丝，4.5nm，固定作用
第一节 微管
► 轴丝是运动的主要部分 ► “9＋2”结构 ► 9个二联管、2个中央微管 ► 连丝蛋白（nexin） ► 动力蛋白臂（动力蛋白dynein组成，内外臂，
第七章 细胞骨架 （Cytoskeleton）
第七章 细胞骨架
►正如人体有骨架一样，细胞也有骨架 ►细胞骨架（Cytoskeleton）：指存在于真核
细胞内的蛋白质纤维网络结构系统 ►狭义细胞骨架：细胞质骨架 ►广义细胞骨架：细胞质骨架、核骨架、细胞
膜骨架、胞外基质
第七章 细胞骨架
►细胞质骨架： ►微管（microtubule） ►纤丝（filament）：微丝、中等纤维（中间
第一节 微管
►微管，顾名思义，管状结构 ►电镜下，笔直、坚硬、细长的管道 ►微管直径：22～25nm ►管壁厚：4～5nm ►中央空，内径12～15nm ►长度变化大：几微米、神经纤维内几厘米 ►大多单管、有时二联管、三联管
第一节 微管
2、化学组成 （1）微管蛋白（tubulin） ►是微管的主要结构成分，占微管蛋白质含量
►IF与肿瘤诊断： ►IF的分布具有组织细胞特异性 ►即不同的组织细胞中，IF种类不同，以此鉴
定组织细胞类型 ►扩散的癌细胞来源？ ►波形纤维：黑色素瘤、淋巴瘤 ►结蛋白纤维：横纹肌、平滑肌瘤 ►神经纤维：神经母细胞瘤、嗜铬细胞瘤等
第三节 核骨架
►核骨架（nucleoskeleton），也称核基质 （nuclear matrix）
第二节 纤丝
2、粗丝 ►在肌细胞中的粗丝，称粗肌丝或肌球蛋白丝 ►由肌球蛋白（myosin）组成 ►每个肌球蛋白分子由6条多肽链组成 ►2条分子量高（20万）——重链 ►4条分子量小（2万）——轻链
第二节 纤丝
►肌球蛋白分子：“头”、“尾” ►尾：由2条重链组成，绞合成螺旋结构 ►头：部分重链和4条轻链组成，1个actin结
合位点，2个ATPase活性位点 ►在肌细胞中，约4000个肌球蛋白分子通过尾
部聚合，形成15nm的粗肌丝
第二节 纤丝
►在肌细胞中，每根粗丝被 6 根细丝包围 ►当肌肉处于松弛态时，粗、细肌丝间分开 ►肌肉收缩时，肌球蛋白头部与肌动蛋白结合
（actin位点），粗、细肌丝间产生横桥
第二节 纤丝
►15种以上 ►在IF间以及IF与其它细胞结构间调节作用
3、中等纤维
► 功能： ► 由于没有特异性药物，影响功能研究 （1）支架，细胞形态 （2）细胞运动、铺展、胞内颗粒运动 （3）形成桥粒等结构 （4）信息传递 （5）参与DNA复制、转录 （6）参与mRNA运输、胞内定位以及是否翻译
3、中等纤维
第二节 纤丝
►1、微丝（microfilament，MF） ►又称肌动蛋白纤维（actin filament），肌
细胞中的微丝，称细肌丝 ►由肌动蛋白（actin）组成 ►肌动蛋白：一条多肽链组成，MW 43kd，
球形分子
第二节 纤丝
►肌动蛋白在结构上有极性：头、尾
►球形 actin 称：Globular-actin，G-actin （单体）
结构亚单位 ►异二聚体进一步结合，形成原纤维（原丝结
构） ►13条原纤维，形成一根微管
第一节 微管
► （2）微管连接蛋白（microtubule associated protein，MAP）
► 也称微管附属蛋白、微管关联蛋白 ► 分布在微管外周 ► 呈倒 L 形“臂状”突起 ► 长臂垂直伸出，使微管与微管及微管与其它细胞器
►G-actin头尾相连，聚合成纤维状 actin， Fiber-actin，F-actin（聚合体）
Mg2+ or K+
►G-actin
F-actin
ATP
第二节 纤丝
►2条F-actin链以双股螺旋的方式，形成肌动 蛋白丝
►肌动蛋白丝再结合上辅助蛋白，形成6～ 7nm的微丝
►辅助蛋白：起调节作用
►70年代中期发现 ►Triton x100去核膜 ►2mol/L Nacl去核蛋白 ►DNase和RNase去DNA和RNA ►剩下一个骨架
第三节 核骨架
► 成份： ► 核骨架蛋白 ► 核骨架结合蛋白 ► 几十种（p344） ► 功能： ► DNA复制 ► RNA转录和加工 ► 病毒复制和装配 ► 染色体构建
或结构相作用 ► 短臂与微管蛋白结合，稳定、促进微管蛋白聚合作
用
第一节 微管
►目前已分离到多种MAP ►MAP1、MAP2、MAP4、tau蛋白、蛋白
第一节 微管
3、微管的装配 ►微管是一种能进行自我装配的细胞器