第十章细胞骨架
§1微丝与细胞运动
§2微管及其功能
§3中间丝
?细胞骨架(cytoskeleton)是指真
核细胞中的蛋白纤维网络结构体
系。
?狭义的细胞骨架:指细胞质骨架,
包括微丝、微管和中间丝。
?广义的细胞骨架
包括细胞质骨架
细胞核骨架:核基质、
核纤层
细胞膜骨架
细胞外基质
§1微丝与细胞运动
?微丝(microfilament,MF),
又称肌动蛋白丝(纤维)、
纤维状肌动蛋白
?指真核细胞中由肌动蛋白
(actin)组成、直径为7nm
的骨架纤维。
?微丝网络的空间结构与功能
取决于与其结合的微丝结合
蛋白的种类。
§1微丝与细胞运动
?微丝的组装/去组装与多种
细胞生命活动过程(特别
是细胞运动)有关,如细
胞突起(微绒毛、伪足)
的形成、细胞质分裂、细
胞内物质运输、肌肉收缩、
吞噬作用、细胞迁移等。
§1微丝与细胞运动
一、微丝的组成及其组装
(一)结构与组分
?微丝的主要结构成分是肌动
蛋白,是一种在进化上高度
保守的蛋白质。
?肌动蛋白单体的分子量为
43KD,中央有一裂缝,内
有与ATP或ADP和Mg2+或
Ca2+结合的位点。
§1微丝与细胞运动
?微丝是一条由肌动蛋白单体
装配成的直径为7nm的扭链,
呈双股螺旋状,每股螺旋都
是由肌动蛋白单体头尾相连
排列而成。
?肌动蛋白分子上的裂缝使其
在结构上具有不对称性。在
整根微丝上每个单体的裂缝
都朝向微丝的同一端,从而
使微丝在结构上具有极性。
?具有裂缝的一端为负(-)
极,另一端为正(+)极。
一、微丝的组成及其组装
(二)微丝的组装及其动力
学特性
?微丝就是由肌动蛋白单体
装配而成的肌动蛋白纤维。
?在体外条件下,微丝的组装/去组装与溶液中所含肌动
蛋白单体的状态(结合ATP或ADP)、离子的种类
(Ca2+,Na+,K+)及其浓度等有关。
?只有结合ATP的肌动蛋白单体才能参与微丝的组装。
?微丝的组装由ATP提供能量,肌动蛋白具有ATP酶活性。
一、微丝的组成及其组装
?新的肌动蛋白单体加到微丝
的端点,就造成微丝的延伸。
?由于微丝两端在结构上存在
差异,通常微丝+极的组装
速度快于-极。
?在体外组装过程中,微丝的
+极由于肌动蛋白单体的不
断组装而延长,而-极则由
于肌动蛋白单体的去组装而
缩短——踏车行为。
一、微丝的组成及其组装
(三)影响微丝组装的特异
性药物
?一些药物可以影响肌动蛋白
的组装和去组装。
?细胞松弛素:与微丝结合后
可以切断已形成的微丝,并
结合在微丝末端阻抑肌动蛋
白单体的聚合。——可以破
坏微丝的网络结构。
?鬼笔环肽:与微丝表面有强
亲和作用,抑制微丝的解