黑龙江八一农垦大学：《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件）第十章 细胞骨架

第十章 细胞骨架(Cytoskeleton) ●细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系 有狭义和广义两种概念 ◆在细胞质基质中包括微丝、微管和中间纤维。 ◆在细胞核中存在核骨架-核纤层体系。核骨架、核纤层与中间纤 维在结构上相互连接,• 贯穿于细胞核和细胞质的网架体系。 ●细胞质骨架 ●核骨架

第十章 细胞骨架(Cytoskeleton) ●细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系 有狭义和广义两种概念 ◆在细胞质基质中包括微丝、微管和中间纤维。 ◆在细胞核中存在核骨架-核纤层体系。核骨架、核纤层与中间纤 维在结构上相互连接,• 贯穿于细胞核和细胞质的网架体系。 ●细胞质骨架 ●核骨架

第一节 细胞质骨架 ●微丝(microfilament, MF) ●微 管（microtubules） ●中间纤维（intermediate filament,IF) ●细胞骨架结构与功能总结

第一节 细胞质骨架 ●微丝(microfilament, MF) ●微 管（microtubules） ●中间纤维（intermediate filament,IF) ●细胞骨架结构与功能总结

第二节 细胞核骨架 ●核基质(Nuclear Matrix) ●染色体骨架 ●核纤层(Nuclear Lamina )

第二节 细胞核骨架 ●核基质(Nuclear Matrix) ●染色体骨架 ●核纤层(Nuclear Lamina )

一、微丝(microfilament, MF) 又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核细胞中由肌动蛋白 (actin)组成、直径为7nm的骨架纤维。 ●成分 ●装配 ●微丝特异性药物 ●微丝结合蛋白 ●微丝功能 ●肌肉收缩(muscle contraction)

一、微丝(microfilament, MF) 又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核细胞中由肌动蛋白 (actin)组成、直径为7nm的骨架纤维。 ●成分 ●装配 ●微丝特异性药物 ●微丝结合蛋白 ●微丝功能 ●肌肉收缩(muscle contraction)

成 分 ●肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分,外 观呈哑铃状, 这种actin又叫G-actin，将 G-actin形成的微丝又称为F-actin

成 分 ●肌动蛋白(actin)是微丝的结构成分,外 观呈哑铃状, 这种actin又叫G-actin，将 G-actin形成的微丝又称为F-actin

装 配 ◆MF是由G-actin单体形成的多聚体，肌动蛋白单体具有极性, 装配时呈头尾相接, 故微丝具有极性。 ◆体外实验表明，MF正极与负极都能生长，生长快的一端为正 极，慢的一端为负极；去装配时，负极比正极快。由于G-actin 在正极端装配，负极去装配，从而表现为踏车行为。 ◆体内装配时，MF呈现出动态不稳定性，主要取决于F-actin结 合的ATP水解速度与游离的G-actin单体浓度之间的关系。 ◆ MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是 永久性的结构, 有些微丝是暂时性的结构

装 配 ◆MF是由G-actin单体形成的多聚体，肌动蛋白单体具有极性, 装配时呈头尾相接, 故微丝具有极性。 ◆体外实验表明，MF正极与负极都能生长，生长快的一端为正 极，慢的一端为负极；去装配时，负极比正极快。由于G-actin 在正极端装配，负极去装配，从而表现为踏车行为。 ◆体内装配时，MF呈现出动态不稳定性，主要取决于F-actin结 合的ATP水解速度与游离的G-actin单体浓度之间的关系。 ◆ MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是 永久性的结构, 有些微丝是暂时性的结构

微丝特异性药物 ◆细胞松弛素(cytochalasins)：可以切断微丝,并结合 在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,因而导致微丝解聚。 ◆鬼笔环肽(philloidin)：与微丝侧面结合,防止MF解聚。 ◆影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说明 微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动 态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋 白的影响

微丝特异性药物 ◆细胞松弛素(cytochalasins)：可以切断微丝,并结合 在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,因而导致微丝解聚。 ◆鬼笔环肽(philloidin)：与微丝侧面结合,防止MF解聚。 ◆影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害，说明 微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动 态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋 白的影响

微丝结合蛋白 整个骨架系统结构和功能在很大程度上受到不同的细胞骨 架结合蛋白的调节。 ◆ actin单体结合蛋白 这些小分子蛋白与actin单体结合，阻止其添加到微丝末端，当 细胞需要单体时才释放，主要用于actin装配的调节，如proflin 等。 ◆微丝结合蛋白 ◆微丝结合蛋白将微丝组织成以下三种主要形式：

微丝结合蛋白 整个骨架系统结构和功能在很大程度上受到不同的细胞骨 架结合蛋白的调节。 ◆ actin单体结合蛋白 这些小分子蛋白与actin单体结合，阻止其添加到微丝末端，当 细胞需要单体时才释放，主要用于actin装配的调节，如proflin 等。 ◆微丝结合蛋白 ◆微丝结合蛋白将微丝组织成以下三种主要形式：

·Parallel bundle: MF同向平行排列，主要发 现于微绒毛与丝状伪足。 ·Contractile bundle: MF反向平行排列，主要 发现于应力纤维和有丝分裂收缩环。 ·Gel-like network: 细胞皮层(cell cortex)中微 丝排列形式，MF相互交错排列

·Parallel bundle: MF同向平行排列，主要发 现于微绒毛与丝状伪足。 ·Contractile bundle: MF反向平行排列，主要 发现于应力纤维和有丝分裂收缩环。 ·Gel-like network: 细胞皮层(cell cortex)中微 丝排列形式，MF相互交错排列

微丝功能 ◆维持细胞形态，赋予质膜机械强度 ◆细胞运动 ◆微绒毛(microvillus) ◆应力纤维(stress fiber) ◆参与胞质分裂 ◆肌肉收缩(muscle contraction)

微丝功能 ◆维持细胞形态，赋予质膜机械强度 ◆细胞运动 ◆微绒毛(microvillus) ◆应力纤维(stress fiber) ◆参与胞质分裂 ◆肌肉收缩(muscle contraction)