細(xì)胞骨架各組分的機(jī)理和應(yīng)用正式版

1、為什么要研究細(xì)胞骨架在書上發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞骨架，雖然名為細(xì)胞骨架，但其功能不僅僅只是支撐細(xì)胞那么簡單，它與細(xì)胞的運(yùn)動，信息傳遞，細(xì)胞生長，都有著緊密的聯(lián)系。但是目前學(xué)習(xí)到細(xì)胞骨架的微觀作用機(jī)理和應(yīng)用甚少。細(xì)胞骨架組成：1微絲2微管3中間絲微絲（microfilaments）又稱為肌動蛋白絲基本功能：肌動蛋白對維持細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度；細(xì)胞形態(tài)發(fā)生；細(xì)胞運(yùn)動和胞內(nèi)物質(zhì)等微絲相關(guān)科學(xué)研究進(jìn)展Profilinprofilin是一種廣泛存在于真核細(xì)胞中的高度保守的肌動蛋白單體結(jié)合蛋白。植物profilin也具有抑制微絲聚合的作用, 它與G-actin以 1:1的比例形成復(fù)合體, 可封存G-actin,從而抑制微絲

2、的聚合。微絲相關(guān)科學(xué)研究進(jìn)展ADF/cofilin在所有真核細(xì)胞中都表達(dá), 并且植物細(xì)胞中含量更為豐富。擬南芥懸浮細(xì)胞中, ADF/cofilin 與肌動蛋白以 1:1 比例存在, 葉片中則為 1:3(Staiger 和 Blanchoin 2006)。 ADF/cofilin 既可以結(jié)合G-actin, 也可以結(jié)合 F-actin, 具有解聚微絲負(fù)端、切割微絲的功能。微絲相關(guān)科學(xué)研究進(jìn)展蛋白微絲可以傳導(dǎo)電子2011年8月，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，硫還原泥土桿菌體內(nèi)的微生物納米線（菌絲網(wǎng)）能長距離地傳導(dǎo)電子。這是他們首次觀察到電荷沿著蛋白微絲傳 Nature.Nanotechnology導(dǎo)，成果上微管

3、微管是一種具有極性的細(xì)胞骨架。微管是由，兩種類型的微管蛋白亞基形成的微管蛋白二聚體，再由微管蛋白二聚體組成的長管狀細(xì)胞器結(jié)構(gòu)。特征序列高度保守型（動植物，真菌，原生動物之間微管蛋白和微管蛋白同源性達(dá)到88% ）結(jié)構(gòu)特點（逐級螺旋，+微管蛋白二聚體原片層13根原纖維（一根單管）微管蛋白的相關(guān)研究進(jìn)展微管結(jié)合蛋白的研究：右圖為生長中的微管，突出的末端顯示活躍著的 XMAP215微管蛋白的相關(guān)研究進(jìn)展抗微管研究：藥物的兩個研究組合作發(fā)現(xiàn)了一類2,4,5-三取代嘧啶類化合物具有較好的抗微管作用。微管蛋白的相關(guān)研究進(jìn)展人工微管：大學(xué)科學(xué)家2011年成功實現(xiàn)神經(jīng)突在由硅和鍺組成的半導(dǎo)體微型管中的生長，為傷

4、病導(dǎo)致的受損神經(jīng)細(xì)胞的修復(fù)提供了可能。對微管蛋白的研究存在的幾個問題現(xiàn)在的研究主要集中在對單個 的研究上，造成對微管蛋白的研究不成系統(tǒng)；微管蛋白本身或微管結(jié)合蛋白本身的研究上，對其輔助因子的研究過少；以植物為例，對于植物微管的研究集中在擬南芥，煙草，水稻等一年生草本 植物的研究，而對于林木微管蛋白研究少。中間絲中間絲是細(xì)胞骨架的一部分，其直徑約為1012nm，與前兩者不同的是，僅高等真核細(xì)胞中存在中間絲。中間絲蛋白的改變與人類的某些疾病直接相關(guān)。圖為結(jié)蛋白，中間絲蛋白的一種組成結(jié)構(gòu)螺旋區(qū)（相似部分）中間絲蛋白非螺旋區(qū)（特異部分）中間絲的類型與分布位置中間絲功能維持細(xì)胞的完整性；在應(yīng)激環(huán)境中保護(hù)細(xì)胞；調(diào)節(jié)胞漿蛋白的利用；細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)衍生研究細(xì)胞分化,如上皮細(xì)胞通常表癌癌、結(jié)直腸癌的耐藥與CK8/CK18表達(dá)有關(guān)；參與腫瘤進(jìn)展,如vimentin過度表達(dá)與乳腺癌高浸潤性相關(guān),CK8、CK18、CK19和