《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》課件PPT

《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》課件PPT,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué),醫(yī)學(xué),細(xì)胞生物學(xué),課件,PPT 細(xì)胞骨架概述細(xì)胞骨架概述細(xì)胞骨架概述細(xì)胞骨架概述(cytoskeleton)cytoskeleton)v 真核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維立體網(wǎng)絡(luò)體系v 是真核生物所特有的結(jié)構(gòu) v 狹義上包括微管、微絲和中間纖維v 在進(jìn)化上高度保守v 幾乎參與細(xì)胞一切重要生命活動(dòng)v 細(xì)胞骨架成分功能異常將導(dǎo)致多種疾病細(xì)胞骨架的激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架的激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架的激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架的激光共聚焦顯微鏡觀察真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系真核細(xì)胞的骨架體系1 微管(microtubule，MT)1 微絲(microfilament，MF)1 中間纖維(intermediate filament，IF)1 細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)1 細(xì)胞骨架與疾病細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能最粗的細(xì)胞骨架成分微管蛋白(tubulin)：球形酸性蛋白，異二聚體()結(jié)合位點(diǎn)：GTP/GDP、陽(yáng)離子(Ca2+、Mg2+)和秋水仙素/胺、長(zhǎng)春新堿微管蛋白：微管組織中心微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能由微管蛋白形成的中空管狀結(jié)構(gòu)外徑：20-25nm；內(nèi)徑15nm極性分子：存在形式：?jiǎn)喂?、二?lián)管和三聯(lián)管動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)微管附屬結(jié)構(gòu)（如鞭毛、纖毛的動(dòng)力蛋白臂等）微管的形態(tài)微管的形態(tài)單管單管單管單管二聯(lián)管二聯(lián)管二聯(lián)管二聯(lián)管三聯(lián)管三聯(lián)管三聯(lián)管三聯(lián)管微管的三種類(lèi)型微管的三種類(lèi)型不穩(wěn)定動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)細(xì)胞質(zhì)中，分散或成束鞭毛和纖毛中心粒、鞭毛和纖毛基體微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能同微管相結(jié)合的輔助蛋白參與微管裝配 兩個(gè)區(qū)域：堿性微管結(jié)合區(qū)域酸性突出區(qū)域主要包括：MAP-1、MAP-2、tau和MAP-4微管結(jié)合蛋白微管結(jié)合蛋白（microtubule associated proteinmicrotubule associated protein，MAPMAP）微管結(jié)合蛋白可調(diào)節(jié)微管特異性，并將微管連接到特定的細(xì)胞器上，同微管結(jié)合蛋白可調(diào)節(jié)微管特異性，并將微管連接到特定的細(xì)胞器上，同微管結(jié)合蛋白可調(diào)節(jié)微管特異性，并將微管連接到特定的細(xì)胞器上，同微管結(jié)合蛋白可調(diào)節(jié)微管特異性，并將微管連接到特定的細(xì)胞器上，同時(shí)可調(diào)節(jié)微管功能。主要包括時(shí)可調(diào)節(jié)微管功能。主要包括時(shí)可調(diào)節(jié)微管功能。主要包括時(shí)可調(diào)節(jié)微管功能。主要包括MAP-1MAP-1，MAP-2MAP-2，tautau，MAP-4MAP-4，xMAP125xMAP125等。等。等。等。具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域：堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可與微管蛋白結(jié)合；酸性結(jié)構(gòu)域，具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域：堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可與微管蛋白結(jié)合；酸性結(jié)構(gòu)域，具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域：堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可與微管蛋白結(jié)合；酸性結(jié)構(gòu)域，具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域：堿性的微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可與微管蛋白結(jié)合；酸性結(jié)構(gòu)域，可以橫橋方式與其他骨架纖維連接。可以橫橋方式與其他骨架纖維連接。可以橫橋方式與其他骨架纖維連接。可以橫橋方式與其他骨架纖維連接。極性分子：二聚體片層13根原纖維多階段：延遲期聚合期穩(wěn)定期動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性：ltubulin-GTP 聚合ltubulin-GDP 解聚微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能微管的組裝和去組裝微管的組裝和去組裝tubulinGTP 聚合聚合GDP 解聚解聚快慢微管的體外裝配微管的體外裝配微微管管的的體體外外裝裝配配動(dòng)態(tài)不動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性穩(wěn)定性GTP capGTPGDPtubulinGTP 聚合聚合GDP 解聚解聚體外組裝條件：tubulin濃度、pH6.9、一定鹽濃度(有Mg2+、無(wú)Ca2+)、37和GTP體內(nèi)組裝：自我調(diào)節(jié)（間期、M期）微管組織中心（MTOC）：中心體、基體-微管蛋白環(huán)形復(fù)合體（-TuRC）微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能中心體上的中心體上的 微管蛋白環(huán)：微管蛋白環(huán)：MTOC (A)A)中心體的無(wú)定型基質(zhì)中含有中心體的無(wú)定型基質(zhì)中含有 -微管蛋白環(huán)形復(fù)合體微管蛋白環(huán)形復(fù)合體（-TuRCTuRC），它它是微管生長(zhǎng)的初始部位；是微管生長(zhǎng)的初始部位；(B)B)附著有微管的中心體，微管的正端向外發(fā)散，附著有微管的中心體，微管的正端向外發(fā)散，負(fù)端埋藏在中心體中。負(fù)端埋藏在中心體中。體體內(nèi)內(nèi)裝裝配配中心體上的中心體上的 微管蛋白環(huán)：微管蛋白環(huán)：MTOC -微管蛋白環(huán)形復(fù)合體（微管蛋白環(huán)形復(fù)合體（-TuRCTuRC）存在于微管組織中心，它能使負(fù)）存在于微管組織中心，它能使負(fù)端穩(wěn)定，端穩(wěn)定，/異二聚體與其結(jié)合，形成短微管。異二聚體與其結(jié)合，形成短微管。-TuRCTuRC受細(xì)胞周期調(diào)受細(xì)胞周期調(diào)控：間期形成能力被關(guān)閉；控：間期形成能力被關(guān)閉；G2MG2M期被激酶磷酸化開(kāi)放。期被激酶磷酸化開(kāi)放。體體內(nèi)內(nèi)裝裝配配多因素調(diào)控，尤其MAP微管特異性藥物：l秋水仙素/胺、長(zhǎng)春新堿：微管組裝的特異性抑制劑l紫杉酚、重水：促進(jìn)微管組裝，增加穩(wěn)定性微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能支持、維持細(xì)胞的形態(tài)參與中心粒、纖毛和鞭毛形成參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸維持細(xì)胞器的定位和分布參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微管維持細(xì)胞的形態(tài)微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能支持、維持細(xì)胞的形態(tài)參與中心粒、纖毛和鞭毛形成參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸維持細(xì)胞器的定位和分布參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鞭毛與纖毛的擺動(dòng)鞭毛和纖毛的結(jié)構(gòu)鞭毛和纖毛的結(jié)構(gòu)中心粒中心粒微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能支持、維持細(xì)胞的形態(tài)參與中心粒、纖毛和鞭毛形成參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸維持細(xì)胞器的定位和分布參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸微管馬達(dá)蛋白微管馬達(dá)蛋白微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸神經(jīng)元軸突運(yùn)輸?shù)念?lèi)型種 類(lèi)速 度成 分快速轉(zhuǎn)運(yùn) 順梯度50-400mm/天膜性細(xì)胞器和物質(zhì)、線粒體、突觸小泡 逆梯度200mm/天前溶酶體小泡、溶酶體酶、內(nèi)吞小泡慢速轉(zhuǎn)運(yùn) 慢成分b2-8mm/天微絲、血影蛋白、包涵素、鈣調(diào)蛋白 慢成分a0.2-1mm/天微管、神經(jīng)纖維、血影蛋白微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能支持、維持細(xì)胞的形態(tài)參與中心粒、纖毛和鞭毛形成參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸維持細(xì)胞器的定位和分布參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的定位和分布細(xì)胞內(nèi)線粒體隨微管分布移動(dòng)微管微管微管微管(microtublemicrotuble，MT)MT)微管的化學(xué)組成微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)微管結(jié)合蛋白微管的組裝微管的功能支持、維持細(xì)胞的形態(tài)參與中心粒、纖毛和鞭毛形成參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸維持細(xì)胞器的定位和分布參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂MTOCMTOC（-）（+）（+）（-）（-）（+）（+）參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂紡錘體和染色體電鏡照片1 微管(microtubule，MT)1 微絲(microfilament，MF)1 中間纖維(intermediate filament，IF)1 細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)1 細(xì)胞骨架與疾病細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架微絲微絲微絲微絲(microfilamentmicrofilament，MF)MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能肌動(dòng)蛋白(actin)：G-actin和F-actin兩個(gè)亞基，呈蛤蚌狀肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)及構(gòu)象變化肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)及構(gòu)象變化肌動(dòng)蛋白單體呈蛤蚌狀結(jié)構(gòu)。分子中具有肌動(dòng)蛋白單體呈蛤蚌狀結(jié)構(gòu)。分子中具有ATP/ADPATP/ADP結(jié)合位點(diǎn)，結(jié)合位點(diǎn)，ATP-ATP-actinactin與肌動(dòng)蛋白纖維末端親合力強(qiáng)，與肌動(dòng)蛋白纖維末端親合力強(qiáng)，ADP-ADP-actinactin結(jié)合能力弱。結(jié)合能力弱。微絲微絲微絲微絲(microfilamentmicrofilament，MF)MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能肌動(dòng)蛋白(actin)：G-actin和F-actin兩個(gè)亞基，呈蛤蚌狀結(jié)合位點(diǎn)：ATP/ADP、陽(yáng)離子(Mg2+、K+或Na+)和細(xì)胞松弛素B極性分子真核細(xì)胞中高度保守微絲微絲微絲微絲(microfilamentmicrofilament，MF)MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能最纖細(xì)的骨架成分（5-8nm）由G-肌動(dòng)蛋白形成的實(shí)心纖維狀結(jié)構(gòu)極性分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)分散或成束存在動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)電子顯微鏡下的微絲電子顯微鏡下的微絲圖A示 微絲的電鏡照片(bar=50nm)；圖B 示微絲的結(jié)構(gòu)模式圖，由于肌動(dòng)蛋白分子具有方向性，其首尾串接形成的肌動(dòng)蛋白纖維同樣具有極性，這種極性不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上，而且還體現(xiàn)在功能上。微絲結(jié)構(gòu)模式圖微絲結(jié)構(gòu)模式圖微微絲絲分分散散或或成成束束存存在在微絲結(jié)合蛋白微絲結(jié)合蛋白細(xì)胞內(nèi)微絲和線粒體雙標(biāo)熒光染色細(xì)胞內(nèi)微絲和線粒體雙標(biāo)熒光染色細(xì)胞內(nèi)微絲和線粒體雙標(biāo)熒光染色細(xì)胞內(nèi)微絲和線粒體雙標(biāo)熒光染色綠色纖維示微絲，綠色纖維示微絲，綠色纖維示微絲，綠色纖維示微絲，紅色紅色紅色紅色區(qū)域示線粒體區(qū)域示線粒體區(qū)域示線粒體區(qū)域示線粒體細(xì)細(xì)胞胞內(nèi)內(nèi)微微絲絲的的免免疫疫熒熒光光顯顯微微技技術(shù)術(shù)觀觀察察微絲結(jié)合蛋白及其功能微絲結(jié)合蛋白及其功能 目前已分離的出100多種微絲結(jié)合蛋白，它們主要與微絲的裝配及微絲的功能有關(guān)，可從多種水平調(diào)控微絲的組裝。微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能調(diào)控微絲的動(dòng)態(tài)組裝肌肉收縮系統(tǒng)有關(guān)蛋白：l肌球蛋白（myosin）l原肌球蛋白（tropomyosin）l肌鈣蛋白（troponin）非肌細(xì)胞中的微絲結(jié)合蛋白肌鈣蛋白復(fù)合體肌鈣蛋白復(fù)合體原肌球蛋白原肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白肌肉收縮系統(tǒng)有關(guān)蛋白肌肉收縮系統(tǒng)有關(guān)蛋白非肌細(xì)胞中的微絲結(jié)合蛋白非肌細(xì)胞中的微絲結(jié)合蛋白類(lèi)型類(lèi)型功能功能單體隔離蛋白單體隔離蛋白單體隔離蛋白單體隔離蛋白抑制蛋白抑制蛋白胸腺素胸腺素與單體與單體actin結(jié)合，抑制它們的聚合結(jié)合，抑制它們的聚合交聯(lián)蛋白交聯(lián)蛋白交聯(lián)蛋白交聯(lián)蛋白細(xì)絲蛋白細(xì)絲蛋白actin結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白gelatin使使兩兩個(gè)個(gè)或或多多個(gè)個(gè)肌肌動(dòng)動(dòng)蛋蛋白白纖纖維維產(chǎn)產(chǎn)生生交交聯(lián)聯(lián)，形形成網(wǎng)絡(luò)三維結(jié)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)三維結(jié)構(gòu)末端阻斷蛋白末端阻斷蛋白 輔肌動(dòng)蛋白輔肌動(dòng)蛋白加帽蛋白加帽蛋白CapZ結(jié)合在肌動(dòng)蛋白纖維末端，調(diào)節(jié)纖維長(zhǎng)度結(jié)合在肌動(dòng)蛋白纖維末端，調(diào)節(jié)纖維長(zhǎng)度纖維切割蛋白纖維切割蛋白纖維切割蛋白纖維切割蛋白凝溶膠蛋白凝溶膠蛋白片段化蛋白片段化蛋白結(jié)合并切割肌動(dòng)蛋白纖維結(jié)合并切割肌動(dòng)蛋白纖維actinactin纖維纖維纖維纖維解聚蛋白解聚蛋白解聚蛋白解聚蛋白CofilinADF結(jié)合并引起肌動(dòng)蛋白纖維快速解聚成單體結(jié)合并引起肌動(dòng)蛋白纖維快速解聚成單體膜結(jié)合蛋白膜結(jié)合蛋白膜結(jié)合蛋白膜結(jié)合蛋白營(yíng)養(yǎng)不良蛋白營(yíng)養(yǎng)不良蛋白黏著斑蛋白黏著斑蛋白使非肌細(xì)胞質(zhì)膜下方產(chǎn)生收縮使非肌細(xì)胞質(zhì)膜下方產(chǎn)生收縮微微 絲絲 及及 微微 絲絲 結(jié)結(jié) 合合 蛋蛋 白白微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能組裝條件：G-actin、ATP和一定鹽濃度(Mg2+、Na+、K+)多階段：成核期聚合期穩(wěn)定期受多種因素調(diào)控，尤其是微絲結(jié)合蛋白細(xì)胞松弛素B：微絲組裝的特異性抑制劑微絲組裝的“非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型”和“踏車(chē)模型”微絲組裝的非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型ATP cap動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)負(fù)端負(fù)端正端正端穩(wěn)定期穩(wěn)定期微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中的應(yīng)力纖維（微絲紅色、微管綠色）培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中的應(yīng)力纖維（微絲紅色、微管綠色）微絲與細(xì)胞微絨毛微絲與細(xì)胞微絨毛肌球蛋白肌球蛋白-I-I微微 絲絲 毛緣蛋白毛緣蛋白絨毛蛋白絨毛蛋白微絨毛微絨毛微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微微絲絲參參與與細(xì)細(xì)胞胞運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)放射蟲(chóng)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲參與細(xì)胞分裂微絲參與細(xì)胞分裂縊縮環(huán)縊縮環(huán)微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲參與肌肉收縮微絲參與肌肉收縮我這是我這是肌肉！肌肉！終池終池橫小管橫小管肌膜肌膜肌原纖維肌原纖維肌漿網(wǎng)肌漿網(wǎng)骨骨骼骼肌肌結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模式式圖圖快速冷凍蝕刻電鏡技術(shù)顯示粗細(xì)肌絲間的橫橋連接粗肌絲（肌球蛋白）粗肌絲（肌球蛋白）細(xì)肌絲（肌動(dòng)蛋白）細(xì)肌絲（肌動(dòng)蛋白）細(xì)肌絲細(xì)肌絲肌球蛋白頭部肌球蛋白頭部粗肌絲骨架粗肌絲骨架粗粗 肌肌 絲絲 與與 細(xì)細(xì) 肌肌 絲絲微絲結(jié)合蛋白肌球蛋白（myosin）橫橫紋紋肌肌中中的的細(xì)細(xì)肌肌絲絲肌鈣蛋白復(fù)合體肌鈣蛋白復(fù)合體原肌球蛋白原肌球蛋白微絲與肌肉收縮微絲與肌肉收縮在肌肉中，由肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白構(gòu)成細(xì)肌絲，與由在肌肉中，由肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白構(gòu)成細(xì)肌絲，與由肌球蛋白構(gòu)成的粗肌絲的相互滑動(dòng)，導(dǎo)致了肌肉收縮。肌球蛋白構(gòu)成的粗肌絲的相互滑動(dòng)，導(dǎo)致了肌肉收縮。粗粗細(xì)細(xì)肌肌絲絲相相對(duì)對(duì)滑滑動(dòng)動(dòng)的的過(guò)過(guò)程程動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)粗粗 肌肌 絲絲 與與 細(xì)細(xì) 肌肌 絲絲微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微微絲絲與與胞胞質(zhì)質(zhì)環(huán)環(huán)流流微絲微絲微絲微絲(microfilament,MF)microfilament,MF)微絲的化學(xué)組成微絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)微絲結(jié)合蛋白微絲的組裝微絲的功能構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞形態(tài)：微絨毛、應(yīng)力纖維參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：偽足參與細(xì)胞分裂：縊縮環(huán)參與肌肉收縮：細(xì)肌絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)牛大動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的延時(shí)成像揭示關(guān)鍵信號(hào)攜帶蛋白 paxillin（橘紅）和肌動(dòng)蛋白絲一前一后，向細(xì)胞核運(yùn)動(dòng)。2007年Biochemical and Biophysical Research Communications(BBRC)雜志報(bào)道，加州大學(xué)圣地牙哥分校生物工程研究人員公布了關(guān)鍵信號(hào)攜帶蛋白paxillin從信息網(wǎng)絡(luò)中心出發(fā)，沿細(xì)胞表面朝細(xì)胞核運(yùn)動(dòng)的視頻錄像。1 微管(microtubule，MT)1 微絲(microfilament，MF)1 中間纖維(intermediate filament，IF)1 細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)1 細(xì)胞骨架與疾病細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架中間纖維中間纖維中間纖維中間纖維(intermediate filament,IF)intermediate filament,IF)中間絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)中間絲的化學(xué)組成中間絲的組裝中間絲的功能直徑介于微管與微絲之間最堅(jiān)韌、持久的骨架纖維由中間纖維蛋白形成的中空管狀結(jié)構(gòu)中間纖維中間纖維中間纖維中間纖維(intermediate filament,IF)intermediate filament,IF)中間絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)中間絲的化學(xué)組成中間絲的組裝中間絲的功能由中間纖維蛋白形成的中空管狀結(jié)構(gòu)具有組織細(xì)胞特異性包括多種蛋白質(zhì)亞類(lèi)具有共同的結(jié)構(gòu)特征：保守的桿狀部分和高度可變的頭尾區(qū)中間纖維蛋白及其分布中間纖維蛋白及其分布類(lèi)型名稱(chēng)分子量細(xì)胞定位分布細(xì)胞I型酸性角質(zhì)蛋白4064kd胞質(zhì)上皮細(xì)胞II型堿性角質(zhì)蛋白5268kd胞質(zhì)上皮細(xì)胞III型波形纖維蛋白結(jié)蛋白膠質(zhì)纖維酸性蛋白周邊蛋白55kd53kd5052kd54kd胞質(zhì)胞質(zhì)胞質(zhì)胞質(zhì)間充質(zhì)細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞多種神經(jīng)細(xì)胞IV型-內(nèi)連蛋白神經(jīng)纖維蛋白56kd53kd胞質(zhì)胞質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞V型核纖層蛋白A/C、B6272kd6568kd胞核胞核大多數(shù)分化細(xì)胞所有細(xì)胞VI型融合蛋白平行蛋白巢蛋白182kd178kd240kd胞質(zhì)胞質(zhì)胞質(zhì)肌細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞，肌細(xì)胞未分類(lèi)phakinin、filensin46kd，83kd胞質(zhì)晶體細(xì)胞中間纖維蛋白及其分布中間纖維蛋白及其分布類(lèi)型類(lèi)型 分布細(xì)胞分布細(xì)胞角蛋白纖維角蛋白纖維 上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞波形纖維波形纖維 間質(zhì)細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞 中胚層來(lái)源細(xì)胞中胚層來(lái)源細(xì)胞結(jié)蛋白纖維結(jié)蛋白纖維 肌細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)原纖維神經(jīng)原纖維 神經(jīng)元神經(jīng)元神經(jīng)膠質(zhì)纖維神經(jīng)膠質(zhì)纖維 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞核纖層蛋白核纖層蛋白 細(xì)胞核細(xì)胞核中間纖維的分子結(jié)構(gòu)中間纖維的分子結(jié)構(gòu)keratins:角蛋白；vimentin:波形蛋白；neurofilament proteins:神經(jīng)纖維蛋白；nuclear lamins:核纖層蛋白中間纖維中間纖維中間纖維中間纖維(intermediate filament,IF)intermediate filament,IF)中間絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)中間絲的化學(xué)組成中間絲的組裝中間絲的功能多步驟逐級(jí)組裝中間纖維蛋白單體具有極性，中間纖維分子不具極性中間纖維的組裝無(wú)須核苷酸和結(jié)合蛋白的參與，其裝配受到蛋白單體磷酸化和去磷酸化的調(diào)節(jié)中中間間纖纖維維的的組組裝裝首首先先兩兩個(gè)個(gè)中中間間纖纖維維分分子子以以平平行行且且相相互互對(duì)對(duì)齊齊的的方方式式形形成成雙雙股股超超螺螺旋旋二二聚聚體體，具具有有極極性性；二二聚聚體體按按半半分分子子交交錯(cuò)錯(cuò)、以以反反向向平平行行方方式式組組裝裝成成四四聚聚體體，沒(méi)沒(méi)有有極極性性；每每個(gè)個(gè)四四聚聚體體進(jìn)進(jìn)一一步步組組裝裝成成原原絲絲；兩兩根根原原絲絲相相互互纏纏繞繞，以以半半分分子子交交錯(cuò)錯(cuò)形形成成八八聚聚體體的的原原纖纖維維；四四根根原原纖纖維維相相互互纏纏繞繞最最終終形形成成中中間間纖纖維維。中中間間纖纖維維的的橫橫截截面面有有3 32 2個(gè)個(gè)中中間間纖纖維維蛋蛋白白單單體體。在胞內(nèi)形成完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)；為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持；參與細(xì)胞連接；參與胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)運(yùn)輸；維持細(xì)胞核膜穩(wěn)定；參與細(xì)胞分化。中間絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)中間絲的化學(xué)組成中間絲的組裝中間絲的功能中間纖維中間纖維中間纖維中間纖維(intermediate filament,IF)intermediate filament,IF)1 微管(microtubule，MT)1 微絲(microfilament，MF)1 中間纖維(intermediate filament，IF)1 細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)1 細(xì)胞骨架與疾病細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架圖：手足復(fù)發(fā)性患者足部水皰單純性大泡性表皮松解癥(epidermolysisepidermolysis bullosabullosa simplex)simplex)：因角蛋白K5或K14的基因突變引起基底細(xì)胞內(nèi)角蛋白的組成和結(jié)構(gòu)異常，使他們對(duì)機(jī)械性損傷非常敏感，輕微的擠壓可使突變的基底細(xì)胞破壞，患者皮膚出現(xiàn)水泡。阿爾茨海默病(老年癡呆癥，老年癡呆癥，Alzheimers diseases,AD)Alzheimers diseases,AD)：一種進(jìn)行性發(fā)展的致死性神經(jīng)退行性疾病，臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性精神狀態(tài)衰變，包括記憶、智力、定向、判斷能力、情感障礙和行為失常甚至發(fā)生意識(shí)模糊等。起病多在50歲以后。隨著人類(lèi)壽命的延長(zhǎng)，本病的發(fā)病率呈增高趨勢(shì)。按照美國(guó)的診斷標(biāo)準(zhǔn)，上海60歲以上人群發(fā)病率為3.46。65歲以上人群為4.61。患者通常在發(fā)病后56年內(nèi)死于繼發(fā)感染和全身衰竭。第一個(gè)報(bào)告的阿爾茨海默癥病人，第一個(gè)報(bào)告的阿爾茨海默癥病人，1907 2009年諾貝爾物理年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、華裔科學(xué)家學(xué)獎(jiǎng)得主、華裔科學(xué)家高錕高錕04年被查出患有年被查出患有阿爾茨海默癥阿爾茨海默癥 高錕爵士，華裔電機(jī)工程師及物理學(xué)家，被譽(yù)為“光纖通訊之父”，2009年，獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半獎(jiǎng)項(xiàng)，以表?yè)P(yáng)他“在光傳輸于纖維的光學(xué)通信領(lǐng)域突破性成就”。2003年初，高錕證實(shí)罹患早期阿茲海默病，接受治療。但事情到2009年，高錕得到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)時(shí)才被廣泛報(bào)道其夫人黃美蕓接受香港明報(bào)采訪時(shí)指高錕“老人家記性差”，時(shí)而忘記鎖匙或書(shū)本放在哪里，不過(guò)病情輕微，認(rèn)人、認(rèn)路均沒(méi)有問(wèn)題。2009年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院向高錕頒授諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。12月10日，高錕在諾貝爾典禮上獲特別安排，免除走到臺(tái)中領(lǐng)獎(jiǎng)、鞠躬三次的禮儀，瑞典國(guó)王卡爾十六世古斯塔夫破例走到他面前頒獎(jiǎng)。2009年諾貝爾物理年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、華裔科學(xué)家學(xué)獎(jiǎng)得主、華裔科學(xué)家高錕高錕04年被查出患有年被查出患有阿爾茨海默癥阿爾茨海默癥阿爾茨海默病(老年癡老年癡呆癥，呆癥，Alzheimers Alzheimers diseases,AD)diseases,AD)：患者神經(jīng)元中可見(jiàn)不溶性神經(jīng)纖維纏結(jié)，主要由高磷酸化狀態(tài)的tau蛋白纖維化形成。Tau蛋白是一種微管結(jié)合蛋白，過(guò)度磷酸化導(dǎo)致其對(duì)微管親和力下降，從而使微管穩(wěn)定性降低。A.腦明顯萎縮；B.正常人腦細(xì)胞骨架成分比較細(xì)胞骨架成分比較主要特征微絲微管中間纖維直徑67nm25nm15nm構(gòu)建分子肌動(dòng)蛋白微管蛋白中間纖維蛋白結(jié)合核苷酸ATPGTP無(wú)結(jié)構(gòu)雙股螺旋形成實(shí)心纖維13根原纖維形成中空管多級(jí)螺旋形成中空管極性有有無(wú)組織特異性無(wú)無(wú)有裝配方式非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型 非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型逐級(jí)裝配極性聚合特異性藥物細(xì)胞松弛素鬼筆環(huán)肽秋水仙素、長(zhǎng)春花堿、紫杉酚無(wú)動(dòng)力結(jié)合蛋白肌球蛋白動(dòng)力蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白無(wú)細(xì)胞骨架復(fù)習(xí)內(nèi)容細(xì)胞骨架復(fù)習(xí)內(nèi)容一、名詞解釋?zhuān)阂弧⒚~解釋?zhuān)杭?xì)胞骨架細(xì)胞骨架 微管微管 微絲微絲 中間纖維中間纖維二、思考題：二、思考題：1.1.微管、微絲和中間纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。微管、微絲和中間纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。2.2.微管、微絲和中間纖維各有哪些功能？微管、微絲和中間纖維各有哪些功能？3.3.微管和微絲的裝配過(guò)程是什么樣的？微管和微絲的裝配過(guò)程是什么樣的？