細(xì)胞骨架蛋白

細(xì)胞骨架蛋白第一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞骨架蛋白：細(xì)胞質(zhì)中由蛋白絲組成的非膜相結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的蛋白質(zhì)稱為細(xì)胞骨架蛋白.細(xì)胞骨架系統(tǒng)：微絲、微管和中間絲組成。三個(gè)系統(tǒng)分別由許多性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)所構(gòu)成，但它們的三維結(jié)構(gòu)、裝配和解聚、以及功能卻有明顯的共同之處。第二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三微管、微絲和中間絲蛋白免疫熒光圖片大鼠腎細(xì)胞系（PtK-1）；綠色熒光（蛋白質(zhì)）：紅色熒光（細(xì)胞核DNA）第三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

廣義的細(xì)胞骨架還包括

核骨架（nucleoskeleton）、核纖層（nuclearlamina）細(xì)胞外基質(zhì)（extracellularmatrix）三者形成貫穿于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞外的一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三構(gòu)成細(xì)胞骨架的主要蛋白質(zhì)：肌動(dòng)蛋白（肌動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白）微管蛋白（微管相關(guān)蛋白）中絲間蛋白（各種中間絲相關(guān)蛋白）本章主要介紹它們的分子特征，功能，纖絲的形成與解聚的調(diào)控。

第五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞骨架的功能：

維持細(xì)胞一定的形狀；參與動(dòng)物細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)（如巨噬細(xì)胞、白細(xì)胞通過(guò)阿米巴樣的作用在組織中遷移與骨架的聚合和解聚相關(guān)。細(xì)胞分裂、收縮、細(xì)胞的纖毛活動(dòng)都與細(xì)胞骨架有關(guān)。)細(xì)胞內(nèi)部成分的轉(zhuǎn)運(yùn)（如神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)，達(dá)500cm或更長(zhǎng)。細(xì)胞分裂時(shí)，染色質(zhì)向細(xì)胞的轉(zhuǎn)移）第六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞骨架的主要功能（來(lái)自G.Karp2002）第七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一節(jié)概論

一、細(xì)胞骨架的概念二、纖絲系統(tǒng)的功能三、相關(guān)蛋白的功能

第八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、細(xì)胞骨架的概念當(dāng)細(xì)胞膜被非離子型表面活性劑破壞時(shí)，大部分胞質(zhì)流失，這一部分稱胞液（cytosol）。

細(xì)胞骨架（cytoskeleton）：細(xì)胞流失胞液后的不溶殘余部分,仍保持細(xì)胞外形,具有決定細(xì)胞形態(tài)作用的纖維網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白：在肌動(dòng)蛋白微絲、中間絲、微管纖絲純化時(shí)被共同純化的蛋白質(zhì)，稱為相關(guān)蛋白（associatedproteins）。第九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、纖絲系統(tǒng)的功能纖絲的功能有很多共同之處，如：

①形成網(wǎng)絡(luò)決定細(xì)胞的形狀；②加固細(xì)胞成分；

③纖維收縮（反平行纖絲滑行）如肌肉收縮；

④桿體收縮（平行纖絲滑行）,如纖毛和鞭毛活動(dòng)；

⑤導(dǎo)向轉(zhuǎn)運(yùn)的軌道，如神經(jīng)細(xì)胞中沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)或顆粒；

⑥沿纖絲傳導(dǎo)信息。

第十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

三、相關(guān)蛋白的功能相關(guān)蛋白通過(guò)以下方式控制纖絲聚合：①與單體結(jié)合,防止單體聚合；②啟動(dòng)聚合過(guò)程；③當(dāng)聚合達(dá)到一定長(zhǎng)度后封閉纖絲的尾端（加帽）；④通過(guò)等量蛋白結(jié)合促進(jìn)纖絲延長(zhǎng)；⑤促進(jìn)解聚，包括切短；⑥通過(guò)酶學(xué)作用修飾聚合體的亞單位；⑦結(jié)合在纖絲的周邊而加固纖絲；⑧將纖絲交聯(lián)成束或網(wǎng)絡(luò)；⑨有時(shí)形成纖絲突起，與其他類型纖絲、膜系統(tǒng)相互作用，通過(guò)結(jié)構(gòu)間的張力，形成交聯(lián)橋，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。第十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

第二節(jié)

中間絲一、中間絲的結(jié)構(gòu)二、組成中間絲的蛋白質(zhì)及其分類三、中間絲相關(guān)蛋白四、中間絲的功能

第十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、中間絲的結(jié)構(gòu)各種中間絲（IF）結(jié)構(gòu)非常相似，直徑10nm,處于微管和微絲之間，故名中間絲（或10nm纖絲）。幾種中間纖維的模式圖

第十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三中間絲巢蛋白(Nestin,一種中間絲蛋白，綠)神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白（GFAP,紅）

第十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

IF的蛋白質(zhì)分子量和等電點(diǎn)不同，分成幾類：

細(xì)胞角蛋白（cytokeratin）結(jié)蛋白（desmin）波形蛋白（vimentin）神經(jīng)絲蛋白（neurofilamentprotein）膠質(zhì)原纖維酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein,GFAP）核纖層蛋白（lamin）等。有些細(xì)胞IF很多，如上皮細(xì)胞(皮膚抗磨擦和脫水)，有的細(xì)胞完全沒(méi)有。第十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三IF蛋白的分子特征分子中有一個(gè)中間結(jié)構(gòu)域，其中93%氨基酸可形成α螺旋，也稱桿狀結(jié)構(gòu)域（roddomain），N端有Mr15kD頭部，C端為Mr5-10kD尾部。

桿狀結(jié)構(gòu)域具有7氨基酸重復(fù)序列，它們形成卷曲螺旋（coiledcoil），桿狀結(jié)構(gòu)域長(zhǎng)度比較恒定（約310個(gè)氨基酸殘基）。

兩端為非螺旋區(qū)，尾部耐受胰凝乳蛋白酶的水解，頭部有許多β折疊結(jié)構(gòu)，可被胰凝乳蛋白酶水解。第十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三中間絲的結(jié)構(gòu)中間絲結(jié)構(gòu)裝配和排列尚有爭(zhēng)議。IF單體二聚體雙極性四聚體（中間絲中為平行四聚體）原絲（雙股結(jié)構(gòu)）中間絲(八條原纖維)第十七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、中間絲的蛋白質(zhì)及其分類

據(jù)氨基酸序列、基因結(jié)構(gòu)、組裝特性及組織特異性表達(dá)模式Ⅰ型（酸性）角蛋白；Ⅱ型（中性和堿性）角蛋白；Ⅲ型，如波形蛋白、結(jié)蛋白、膠質(zhì)纖維酸性蛋白及外周蛋白；Ⅳ型，包括神經(jīng)絲蛋白和α-介連蛋白；Ⅴ型，包括核纖層蛋白A及其剪切體核纖層蛋白C，核纖層蛋白B1和B2；Ⅵ型，包括巢蛋白、微管卷曲蛋白和desmuslin。植物、真核微生物、非脊椎動(dòng)物細(xì)胞也有IF，結(jié)構(gòu)基本相似，了解還不多。第十八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）角蛋白（IF多肽Ⅰ型和Ⅱ型的異多聚體）

角蛋白家族是IF蛋白中存在最多的一類。據(jù)硫含量的多少（即二硫鍵）將角蛋白分為硬角蛋白和軟角蛋白，占上皮細(xì)胞胞質(zhì)蛋白的80%。角蛋白種類很多，皮膚細(xì)胞至少30種。角蛋白分子通常形成異多聚體，即由一個(gè)Ⅰ型（酸性的）二聚體和一個(gè)Ⅱ型（中性/堿性）二聚體組成異四聚體。

角蛋白有形成束的特性。最易觀察到的是硬角蛋白，分布在毛發(fā)、甲、角和蹄等。這些組織的形成是由于整個(gè)細(xì)胞的固化，而不是簡(jiǎn)單的將硬角蛋白分泌到表面。

第十九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）同多聚體Ⅲ型IF在各種非表皮細(xì)胞內(nèi)形成中間絲，其氨基酸同源性很高。包括以下幾種：1.波形蛋白2.結(jié)蛋白3.膠質(zhì)原纖維酸性蛋白（GFAP）4.外周蛋白（peripherin）第二十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.

波形蛋白（vimentin）

間質(zhì)細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞）的主要結(jié)構(gòu)蛋白，C端尾部特異地結(jié)合于細(xì)胞核外膜，N端頭部結(jié)合細(xì)胞膜，故在細(xì)胞核和細(xì)胞膜之間形成聯(lián)接。波形蛋白有蛋白激酶C和蛋白激酶A磷化位點(diǎn)，通過(guò)磷酸化與去磷酸化，可改變不溶的中間絲網(wǎng)絡(luò)。波形蛋白/膽堿乙?；D(zhuǎn)移酶第二十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.

結(jié)蛋白

結(jié)蛋白（desmin）是肌細(xì)胞的主要IF蛋白，在平滑肌中含量特別豐富。在平滑肌細(xì)胞中，結(jié)蛋白中間絲形成一個(gè)相互連接的網(wǎng)絡(luò)，連接胞質(zhì)的致密體（densebodies，相當(dāng)于橫紋肌的Z-盤）和細(xì)胞膜的致密體斑塊（denseplaques）。在橫紋肌中，結(jié)蛋白靠近兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜連接，也存在于Z-盤。心肌結(jié)蛋白染色第二十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.

膠質(zhì)原纖維酸性蛋白（GFAP）

膠質(zhì)細(xì)胞專一的中間絲，具有支持神經(jīng)細(xì)胞的作用。GFAP可作為免疫標(biāo)記。4.外周蛋白（peripherin）

存在于外周神經(jīng)系統(tǒng)和某些中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細(xì)胞。它可與Ⅳ型IF多肽聚集，但在性質(zhì)上更類似于結(jié)蛋白和波形蛋白。皮膚過(guò)度松弛癥(遺傳缺陷)膠原纖維不能正確地裝配第二十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）神經(jīng)絲蛋白

神經(jīng)細(xì)胞的中間絲稱為神經(jīng)絲（neurofilaments,NFs），由神經(jīng)絲蛋白組成。

神經(jīng)絲蛋白:異多聚體，三種亞基：NF-輕鏈（NF-L）、NF-中間鏈（NF-M）和NF-重鏈（NF-H）。單一的NF-L可聚合成絲狀體，而NF-M和NF-H不能聚合；分子中多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，帶多個(gè)負(fù)電荷。

C末端：富含谷氨酸；用蛋白酶處理后，殘余的10nm纖絲與其他類型的中間絲差異很小。第二十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）核纖層蛋白

核膜內(nèi)表面的一層網(wǎng)絡(luò)狀纖維蛋白質(zhì)，稱核纖層（nuclearlamina）脊椎動(dòng)物細(xì)胞中有三種類型的核纖層蛋白(A,B,C),

A和C:是不同的剪接體；B:由另一基因編碼,經(jīng)翻譯后修飾,在C端添加疏水的異丙基,以幫助核纖層蛋白B插入到核膜的內(nèi)脂層。第二十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三核纖層蛋白的功能：1.保持核的形態(tài)：是核被膜的支架。用高鹽溶液、非離子去污劑和核酸酶去除核物質(zhì)，剩余的核纖層仍能維持核的輪廓。使胞質(zhì)骨架和核骨架形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.參與染色質(zhì)和核的組裝：核纖層在細(xì)胞分裂時(shí)呈周期性變化.間期核中：為染色質(zhì)提供核周邊錨定位點(diǎn)。前期結(jié)束時(shí)：核纖肽磷酸化，核膜解體。分裂末期：核纖肽去磷酸化、重新組裝，介導(dǎo)核膜重建。第二十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、中間絲的功能了解甚少，主要功能：加強(qiáng)細(xì)胞韌性、抗張力破壞。

使細(xì)胞器固定于細(xì)胞質(zhì)，如角蛋白K14剔除小鼠線粒體成簇聚集。

缺少IF的成纖維細(xì)胞，細(xì)胞核形態(tài)失常。第二十七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三節(jié)肌動(dòng)蛋白微絲系統(tǒng)

主要成分是肌動(dòng)蛋白，肌動(dòng)蛋白是含量最多的細(xì)胞骨架蛋白；物種間氨基酸高度保守，單體聚合成微絲后結(jié)構(gòu)也幾乎不變。但是不同單體產(chǎn)生的微絲在穩(wěn)定性和與其他蛋白質(zhì)（如肌球蛋白）相互作用方面有細(xì)微的差別。第二十八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、肌動(dòng)蛋白單體

肌動(dòng)蛋白是微絲的結(jié)構(gòu)蛋白,由單體和多聚體兩種形式存在，單體也稱球狀肌動(dòng)蛋白(G-actin),

Mr:43kD，由兩個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，結(jié)構(gòu)域之間為短的柔性連接肽（ATP結(jié)合部位）。

單體可與其他分子作用,包括:肌球蛋白（myosin，）、原肌球蛋白(tropomyosin)、肌動(dòng)蛋白抑制蛋白（profilin）和肌動(dòng)蛋白蠶食蛋白（depactin）等。第二十九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三微絲纖維的負(fù)染電鏡照片微絲纖維結(jié)構(gòu)模型二、肌動(dòng)蛋白微絲的聚合

肌動(dòng)蛋白多聚體形成肌動(dòng)蛋白絲,也稱纖維狀肌動(dòng)蛋白(F-actin)。肌動(dòng)蛋白纖維由兩條線性排列的肌動(dòng)蛋白鏈形成螺旋，狀如雙線捻成的繩子。第三十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌動(dòng)蛋白微絲的聚合過(guò)程肌動(dòng)蛋白纖維裝配過(guò)程:

成核、生長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)平衡三個(gè)連續(xù)的過(guò)程。肌動(dòng)蛋白單體有極性,裝配呈頭尾相接,故微絲(MF)有正極與負(fù)極。

體外實(shí)驗(yàn)：MF正極與負(fù)極都能生長(zhǎng)，正極生長(zhǎng)快，負(fù)極慢；

去裝配時(shí)，負(fù)極比正極快。由于G-actin在正極端裝配，負(fù)極去裝配。

在體內(nèi),有些微絲是永久性的結(jié)構(gòu),有些微絲是暫時(shí)性的結(jié)構(gòu)。第三十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌動(dòng)蛋白絲的分支肌動(dòng)蛋白可聚合成長(zhǎng)纖維,同時(shí)形成分支結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡(atomicforcemicroscope,AFM)圖在生長(zhǎng)、發(fā)育的信號(hào)調(diào)控中具有重要的調(diào)控作用.第三十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、肌動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白

肌動(dòng)蛋白+肌動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白（actin-associatedproteins,AAP）性質(zhì)發(fā)生改變.已分離到許多AAP，多數(shù)細(xì)胞含有10多種APP，AAP與肌動(dòng)蛋白的互作是競(jìng)爭(zhēng)性的。第三十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）鈣結(jié)合蛋白許多肌動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白（AAP）與肌動(dòng)蛋白結(jié)合受Ca2+控制,分子中有專一的Ca2+結(jié)合部位。如小白蛋白（parvalvumin）,是一種鈣結(jié)合蛋白,分子中具有EF手結(jié)構(gòu),在鈣濃度為10-6mol/L時(shí)能與鈣結(jié)合(胞內(nèi)外Ca2+濃度相差1萬(wàn)倍左右),許多鈣結(jié)合蛋白都有類似結(jié)構(gòu)。第三十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）控制聚合的蛋白質(zhì)這類蛋白質(zhì)能夠通過(guò)加帽（capping）、單體結(jié)合（monomer-sequestering）和解聚(depolymerization

)來(lái)控制肌動(dòng)蛋白的聚合，有以下幾類：第三十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.加帽蛋白（cappingprotein）

可選擇性阻斷F-肌動(dòng)蛋白微絲的一端.如倒刺端加帽蛋白會(huì)造成微絲縮短，而尖端加帽蛋白會(huì)造成微絲的延長(zhǎng)。這種作用使細(xì)胞骨架重排，對(duì)那些高運(yùn)動(dòng)性細(xì)胞特別重要。

尖端加帽蛋白:β輔肌動(dòng)蛋白（β-actinin）,Mr類似肌動(dòng)蛋白。

倒刺端加帽蛋白:簡(jiǎn)稱HAI，Mr約20kD，可能是Mr為150kD-200kD蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物。第三十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

肌動(dòng)蛋白絲兩端生長(zhǎng)用加帽蛋白封住負(fù)端,微絲繼續(xù)快速加長(zhǎng),假如用加帽蛋白封住正端,F-肌動(dòng)蛋白加長(zhǎng)的速率非常慢，表明正端是生長(zhǎng)端。第三十七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.F-肌動(dòng)蛋白切割蛋白

鈣結(jié)合蛋白，但無(wú)EF手結(jié)構(gòu)，故不屬鈣調(diào)蛋白類。常見有膠溶蛋白（gelsolin），該蛋白既具有倒刺端加帽蛋白活性，又具有鈣激活的微絲切割活性。

存在于細(xì)胞中，也可分泌入血（有一段分泌前導(dǎo)肽）。血中膠溶蛋白具有清除死亡細(xì)胞釋放入血的F-肌動(dòng)蛋白功能。第三十八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三腸絨毛蛋白（villin）：具Ca2+依賴性切割活性；片段化蛋白（fragmin）：參與肌動(dòng)蛋白的切割調(diào)節(jié)；肌割蛋白（severin）：具加帽和切割活性；

膠溶蛋白及相關(guān)切割蛋白也有肌動(dòng)蛋白聚合的成核作用。當(dāng)將其加入G-肌動(dòng)蛋白溶液時(shí)，G-肌動(dòng)蛋白的聚合反應(yīng)加強(qiáng)。第三十九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3．肌動(dòng)蛋白單體結(jié)合蛋白

能與G-肌動(dòng)蛋白單體形成1:1復(fù)合物，阻止肌動(dòng)蛋白聚合。如肌動(dòng)蛋白抑制蛋白（profilin）是一種小分子堿性多肽（Mr12kD-15kD），首先從胸腺獲得，血小板中含量最高；酵母中也發(fā)現(xiàn)一些大小和性質(zhì)相似的蛋白質(zhì)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它能降低G-肌動(dòng)蛋白單體聚合反應(yīng)。敲除其基因的酵母不能成活(致死性)。第四十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三4．F-肌動(dòng)蛋白解聚蛋白小分子肌動(dòng)蛋白，具有膠溶蛋白和肌動(dòng)蛋白抑制蛋白的雙重活性，能切割F-肌動(dòng)蛋白并結(jié)合G-肌動(dòng)蛋白單體，這些蛋白被稱為肌動(dòng)蛋白解聚因子。

如人類大腦分離的cofilin（磷蛋白，去磷酸化后易位到細(xì)胞核，Cofilin在細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)中具有廣泛而重要的作用

），腎臟分離的destrin，從星魚卵細(xì)胞分離的肌動(dòng)蛋白蠶食蛋白（depactin）和從星魚分離的載肌動(dòng)蛋白（actophorin）均屬于這一類。第四十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）產(chǎn)生力的蛋白質(zhì)（分子馬達(dá)）主要為肌球蛋白類，可組成粗絲，具ATP酶活。

肌球蛋白超家族分18類，分為傳統(tǒng)肌球蛋白和非傳統(tǒng)肌球蛋白，只有肌球蛋白Ⅱ?yàn)閭鹘y(tǒng)肌球蛋白，其余為非傳統(tǒng)肌球蛋白。

這類蛋白在肌肉中含量非常豐富，易聚合和解聚，故很容易純化。常見：

肌球蛋白Ⅰ:（不加入粗絲），使膜性小囊泡沿著肌動(dòng)蛋白束運(yùn)動(dòng)；從阿米巴中曾分離到兩種不同的肌球蛋白，即肌球蛋白IA和肌球蛋白IB。肌球蛋白Ⅱ:(聚合并加入粗絲）,與肌肉收縮相關(guān)。第四十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（四）交聯(lián)和促進(jìn)成束的蛋白1、血影蛋白及相關(guān)蛋白

血影蛋白（spectrin）首先從紅細(xì)胞獲得，故得名。從腦獲得的稱胞影蛋白（fodrin）。紅細(xì)胞膜骨架的主要成份，分子含a鏈和β鏈，Mr.均約為230kD。兩個(gè)亞基反向平行排列,扭曲成麻花狀，形成異二聚體,兩個(gè)異二聚體頭-頭連接成200nm長(zhǎng)的四聚體。再進(jìn)一步形成“連接復(fù)合物”。

第四十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三連接復(fù)合物的形成第四十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.α輔肌動(dòng)蛋白α輔肌動(dòng)蛋白（α-actinin）是保持肌節(jié)（sarcomeres）的重要元件。該蛋白是肌動(dòng)蛋白成束的主要交聯(lián)蛋白之一，使肌動(dòng)蛋白束次序排列。在非肌細(xì)胞中則與F-肌動(dòng)蛋白的作用大致相同（有血影蛋白樣結(jié)構(gòu)域）。α輔肌動(dòng)蛋白通過(guò)與整連蛋白、鈣粘蛋白等作用,穩(wěn)定細(xì)胞粘附、調(diào)節(jié)細(xì)胞形狀及細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等.

第四十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、凝膠因子

有肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)，將肌動(dòng)蛋白絲交織成網(wǎng)，使之形成疏松而高度黏稠的膠體。如肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白（ABP）和細(xì)絲蛋白（filamin）。都是雙極同二聚體，長(zhǎng)桿狀分子，有相當(dāng)?shù)膹澢?，與肌動(dòng)蛋白結(jié)合時(shí)對(duì)鈣不敏感。第四十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、肌肉收縮相關(guān)的蛋白質(zhì)（1）肌動(dòng)蛋白

肌動(dòng)蛋白纖維由兩條肌動(dòng)蛋白鏈形成的螺旋，如雙線捻成的繩子。肌動(dòng)蛋白單體為球形分子，稱球形肌動(dòng)蛋白(G-actin)，其多聚體稱纖維形肌動(dòng)蛋白F-actin。第四十七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（2）肌球蛋白（myosin）如前述，屬于馬達(dá)蛋白，利用ATP產(chǎn)能，最初發(fā)現(xiàn)于肌肉組織(myosinII)，后發(fā)現(xiàn)多種非肌細(xì)胞myosin。目前已發(fā)現(xiàn)18種類型。MyosinII是構(gòu)成肌纖維的主要成分之一。由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，并兩個(gè)分子尾部相連，締合形成粗絲雙極性結(jié)構(gòu)，球形的頭部具有ATP酶活性第四十八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌球蛋白締合形成粗絲雙極性結(jié)構(gòu)由2條輕鏈和2條重鏈組成的肌球蛋白分子第四十九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌小節(jié)模式圖MlineM蛋白(肌聯(lián)蛋白,titin）

第五十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌小節(jié)中粗絲在細(xì)絲間滑動(dòng)模式第五十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（3）原肌球蛋白（tropomyosin）原肌球蛋白（tropomyosin.Tm）分子量64KD，由兩條平行的多肽鏈扭成螺旋，每個(gè)Tm分子長(zhǎng)41nm，具有7個(gè)肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)，呈長(zhǎng)桿狀，結(jié)合于肌動(dòng)蛋白雙螺旋的溝中。作用:是加強(qiáng)和穩(wěn)定肌動(dòng)蛋白絲，抑制肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白結(jié)合。細(xì)絲:F肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白組成。第五十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

（4）肌鈣蛋白（troponin）

肌鈣蛋白（troponin,Tn），Mr.80KD，三個(gè)亞基：肌鈣蛋白C（TnC）特異地與鈣結(jié)合;肌鈣蛋白T（TnT）與原肌球蛋白有高度親和力，肌鈣蛋白I（TnI）抑制肌球蛋白的ATP酶活性，細(xì)絲中每隔40nm就有一個(gè)肌鈣蛋白復(fù)合體。當(dāng)肌質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度升高時(shí)，Ca2＋與TnC結(jié)合，構(gòu)象改變，TnT牽動(dòng)原肌球蛋白，使其與F-肌動(dòng)蛋白脫離接觸，從而暴露肌動(dòng)蛋白單體上的肌球蛋白結(jié)合位點(diǎn)。促使肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白相互作用形成橫橋，引起肌肉引縮。第五十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三troponin第五十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三肌肉收縮(擺動(dòng)聯(lián)橋模型，swingingcross-bridgemodel)

肌細(xì)胞膜興奮傳導(dǎo)到終池→終池Ca2+釋放→肌漿Ca2+濃度增高→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合→原肌球蛋白變構(gòu)→肌球蛋白橫橋頭與肌動(dòng)蛋白結(jié)合→橫橋頭ATP酶激活分解ATP→橫橋扭動(dòng)→細(xì)絲向粗肌絲滑行→肌小節(jié)縮短。

第五十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三5．鈣調(diào)結(jié)合蛋白（caldesmon）是與肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和鈣調(diào)蛋白互作的平滑肌和非肌調(diào)節(jié)蛋白。平滑肌鈣調(diào)結(jié)合蛋白C-末端具有鈣調(diào)蛋白、原肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白結(jié)合區(qū)，N-末端具有肌球蛋白結(jié)合區(qū)。

通過(guò)二硫鍵形成寡聚體，分子的兩端可與F-肌動(dòng)蛋白結(jié)合使其成束,與肌動(dòng)蛋白的作用可被原肌球蛋白所增強(qiáng)。1個(gè)鈣調(diào)結(jié)合蛋白可結(jié)合14個(gè)肌動(dòng)蛋白單體。第五十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三（五）連接細(xì)胞膜與F-肌動(dòng)蛋白的蛋白質(zhì)

如粘著斑蛋白（vinculin）、踝蛋白（talin）、錨蛋白（ankyrin）、膜聯(lián)蛋白（annexins）、膜橋蛋白（ponticulin）等。可與F-肌動(dòng)蛋白結(jié)合并將其連接到細(xì)胞膜。

第五十七頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、肌動(dòng)蛋白微絲的功能

①細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。②細(xì)胞分裂，特別是后期，需肌動(dòng)蛋白錨定于細(xì)胞膜。③近來(lái)發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞骨架與細(xì)胞凋亡有關(guān)。Lanerolle和同事發(fā)現(xiàn),HL-60細(xì)胞株凋亡時(shí)，F(xiàn)-肌動(dòng)蛋白先短暫聚合，但后期即發(fā)生解聚，肌動(dòng)蛋白微絲形態(tài)上發(fā)生劇烈的變化。第五十八頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞器的轉(zhuǎn)運(yùn)肌動(dòng)蛋白纖維肌球蛋白含細(xì)胞器和囊泡的胞質(zhì)流靜態(tài)胞質(zhì)中的葉綠體液泡第五十九頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四節(jié)微管系統(tǒng)幾乎所有真核細(xì)胞都含微管,大多數(shù)微管是單一圓筒狀,少數(shù)微管呈雙圓筒狀（如鞭毛）,囊狀體（busalbodies）和中心粒中的微管是三圓筒狀。目前認(rèn)為微管中（但不是全部）含有高度保守的微管蛋白。微管蛋白Mr在55kD左右,微管蛋白（?。?β微管蛋白（大）,形成二聚體。第六十頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三向細(xì)胞中央輻射的微管第六十一頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三

一、微管的結(jié)構(gòu)

多數(shù)天然微管由13條原絲組成，少數(shù)微管有7、9、12或15條原絲。純化的微管蛋白在體外重新聚合，得到的微管大多數(shù)含13條原絲，但也會(huì)出現(xiàn)一定比例的14和15條原絲微管，表明在蛋白純化時(shí)丟失了一些細(xì)胞成分，使原絲數(shù)目發(fā)生了變化。第六十二頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三微管纖維微管是由13條原絲（protofilament）構(gòu)成的中空管狀結(jié)構(gòu)。第六十三頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、微管蛋白微管蛋白的α和β兩種亞基均可結(jié)合GTP，但GTP是α亞基的固有組分，不發(fā)生水解或交換；β亞基的GTP可發(fā)生水解，結(jié)合的GDP可交換為GTP，可見β亞基也是一種G蛋白。多烯紫杉醇第六十四頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、微管相關(guān)蛋白微管相關(guān)蛋白（microtubuleassociatedproteins，MAPs）：至少含一個(gè)結(jié)合微管的結(jié)構(gòu)域和一個(gè)向外突出的結(jié)構(gòu)域。

突出部位伸到微管外與其它細(xì)胞組分（如微管束、中間纖維、質(zhì)膜等）結(jié)合。第六十五頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三MAP的主要功能：

①促進(jìn)微管聚集成束；②增加微管穩(wěn)定性或強(qiáng)度；③促進(jìn)微管組裝。主要有兩類微管相關(guān)蛋白：MAP１:熱敏感，如MAP1a、MAP1b，主要存在于神經(jīng)細(xì)胞。

MAP２:熱穩(wěn)定，包括MAP2a、b、c，MAP4和tau蛋白。MAP2有多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，磷酸化后與微管的親和力下降，含量減少會(huì)影響樹突的生長(zhǎng)。第六十六頁(yè)，共七十四頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、微管的組裝

微管組織中心（microtubuleor