第九章细胞骨架知识点

第十章 细胞质骨架和细胞运动

一．微管

MT-微管-26nm

由微管蛋白tubulin 组成的中空圆柱体 长、直、坚硬

与微管组织中心 (中心体)相连 1． 微管的装配

>微管由微管蛋白亚基组装而成（球蛋白亚基） α-微管蛋白 β-微管蛋白

>αβ-微管蛋白二聚体是细胞质内游离态微管蛋白的主要存在形式，微管组装的基本结构单位

微管蛋白αβ αβ的排列方式构成了微管的极性；异二聚体头尾相连形成原纤维；13根原纤维侧向连接形成中空的微管。

踏车行为

微管（+）极的装配速度快于（—）极的装配速度；或微管一端发生装配使微管延长，而另一端发生去装配使微管缩短，这种现象称为踏车行为。 微管装配的条件：微管蛋白浓度、GTP cap 和温度

当二聚体浓度低于临界浓度（Cc ）, 则微管解聚 当二聚体浓度高于临界浓度, 则组装微管

GTP 结合位点——不可交换位点 GTP 结合位点——可交换位点（可与GTP 交换）

二价阳离子结合位点——秋水仙素结合位点&长春花碱结合位点

原纤维

因为Cc(负极) > Cc (正极)，所以正极装配快于负极

当Cc (正极) < C < Cc (负极)时，则正极装配, 负极解聚， 即踏车现象。

>微管体外装配影响因素

聚合： 微管蛋白浓度≥1mg/mL

（二聚体蛋白浓度大于纤维状蛋白浓度）、 370C 、有Mg2+、有GTP 供应、低Ca2+ 解聚： 低温、高压、高Ca2+

2．微管组织中心（MTOC-microtubule organizing center ）

微管在生理状态以及实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心。 多数微管的一端固着MTOC ，如基体或中心体。

MTOC 决定微管的极性，负极指向MTOC ，正极背向MTOC 。

单管、双联管（鞭毛、纤毛）和三联管（中心粒、基体）

中心粒（桶状结构）

每个中心体含有一对中心粒（彼此垂直分布）

微管

基体

3．微管结合蛋白（MAPs和τ蛋白）

作用(1)稳定微管的空间结构

(2)促使微管蛋白/微管的动态平衡趋于装配

4．微管特异性药物

秋水仙素、长春花碱：阻止装配

紫杉醇：阻止解聚

5．功能

（1）维持细胞形态

（2）细胞内物质运输--------颗粒和囊泡

细胞内的物质运输需要马达蛋白的带动；

马达蛋白：驱动蛋白或动力蛋白（正极或负极指向，ATP）

与微管结合的马达蛋白：利用ATP水解酶释放的能量驱动自身沿微管定向运动的

蛋白。

与ATP结合时，两个头部均结合在微管上；与ADP结合时，则一个头部结合在微

管上。

ATP的水解引起：可逆的构象改变；单方向的移动

驱动蛋白(Kinesin)：正极方向

它们的头部是相似的马达结构域，与ATP结合，在微管上移动；

它们的尾部结构域是不同的，用于带动不同的物质移动。

动力蛋白（dynein）：负极方向

Tau蛋白

动力蛋白由多种蛋白组成

沿微管向微管的负端移动,（胞质）动力蛋白可以将细胞器从细胞边缘向细胞中央转移。

如：胞内体、溶酶体、ER膜泡等

囊泡

驱动蛋白受体驱动蛋白

（3）鞭毛和纤毛运动

9+2结构，鞭毛滑动机制（动力蛋白臂）

纤毛和鞭毛是由质膜包围，且突出于细胞表面、由微管和动力蛋白等构成的高度特化的细胞结构。

（4）有丝分裂中纺锤体的形成和染色体移动

（5）形成基体和中心体

二．微丝（microfilament）

又称肌动蛋白丝/纤维状肌动蛋白，是由肌动蛋白（actin）组成的直径为7nm 的骨架纤维。主要结构成分是肌动蛋白

肌动蛋白内部有一个核苷酸（ATP或ADP）和一个二价阳离子（Mg2+或Ca2+）的结合位点

6种肌动蛋白α-肌动蛋白横纹肌

心肌

血管平滑肌

肠道平滑肌

β-肌动蛋白

γ-肌动蛋白

1 微丝的装配

以3个肌动蛋白单体为核心

(+) 极装配比(–) 极快

肌动蛋白单体具有极性，装配时呈头尾相接，故微丝也具有极性，具有踏车现象。

微丝装配的条件：肌动蛋白浓度、ATP cap

因为Cc(负极) > Cc (正极)，所以正极装配快于负极

当Cc (正极) < C < Cc (负极)时，则正极装配, 负极解聚，即踏车现象。

在体内，有些微丝是永久性的结构，通常微丝是一种动态结构，不断进

行装配和解聚。

>微丝的装配条件

体外装配

解聚：有Ca2+和低浓度的Na+、K+阳离子

组装：有Mg2+和高浓度的Na+、K+阳离子

体内装配

在体内，有些微丝是永久性的结构，如肌细胞中的细丝和小肠上皮细胞微绒毛中的微丝等。

有些微丝是暂时性的结构，如胞质分裂时的收缩环、血小板激活时丝状突起中的微丝等。通常微丝是一种动态结构，不断进行装配和解聚。

2 微丝结合蛋白（MFAP）

肌动蛋白单体结合蛋白：阻止单体肌动蛋白组装成纤维状肌动蛋白

（胸腺素β4、前纤维蛋白）

MF的不同存在形式与MFAP的种类有关，MFAP参与MF高级结构的形成，并调节MF 的装配。

如参与微丝与膜的结合；可横向连接微丝形成束；结合于纤维一端，阻止肌动蛋白单体的增加或减少；将微丝切断；成核作用（ARP）；将微丝交联成网状分布等