导图社区 第九章、细胞骨架
大学医学细胞生物学第四版（医学生）：紫杉醇（taxol）：结合于β微管蛋白的特定位点时，可以促进微管的装配，阻止微管的去组装。结果微管不断组装而不解聚，细胞将停滞在分裂期。
大学医学细胞生物学第四版（医学生）：核糖体与蛋白质的生物合成：蛋白质的合成模板——mRNA（信使RNA）；tRNA（转运RNA）。
大学医学细胞生物学第四版（医学生）：细胞核的功能：遗传信息的储存、遗传信息的复制、遗传信息的转录；染色质和染色体；核骨架=核基质。
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细胞骨架（cytoskeleton）
一般是指真核细胞的细胞质中由微管、微丝、中间纤维组成的蛋白纤维网架系统。 实际上，真核细胞的细胞核中还有一个骨架系统——核骨架。 细胞骨架与遗传性疾病：人类纤毛不动综合征——慢性支气管炎、男性不育
微管（MT）
主要分布在核周围，呈放射状向胞质四周扩散
结构
不分支的中空管状结构，管外径25nm，内径15nm
动态结构
与其他蛋白质组成相对稳定的特定结构：中心粒、基粒、鞭毛、纤毛
成分
微管蛋白（tubulin）
α微管蛋白
β微管蛋白
γ微管蛋白
存在于微管组织中心（MTOC），对微管的形成、数量和位置、极性的确定，以及细胞分裂具有重要作用。 在中心体中是微管装配的起始结构
微管相关蛋白（MAP）
碱性微管结合区
结合到微管侧面
酸性区域
从微管表面向外延伸成丝状，以横桥的方式与其他骨架纤维相连接
存在形式
不稳定微管
易受低温、钙离子和秋水仙素等因素的影响而解聚
单管
稳定微管
二联管
三联管
组装：有踏车现象，有极性
体外装配
当微管蛋白异二聚体达到一定的临界浓度（约1mg/mL），有镁离子存在，（无钙离子）、在适当的pH（6.9）和温度（摄氏度）的环境下且有GTP供能量，即可自组装成微管
体内装配
严格受到时间和空间的控制
时间控制：如，在细胞分裂期纺锤体微管的组装和去组装
空间控制：中心体是动物细胞中主要的MTOC
作用于微管的特异性药物
秋水仙素（colchicine）：与微管蛋白β亚基结合，抑制微管组装，破坏纺锤体的形成
紫杉醇（taxol）：结合于β微管蛋白的特定位点时，可以促进微管的装配，阻止微管的去组装。结果微管不断组装而不解聚，细胞将停滞在分裂期
微管的特异性稳定剂
功能
构成细胞的支架并维持细胞的形态
参与细胞内物质运输
马达蛋白
驱动蛋白
动力蛋白
肌球蛋白
维持细胞器的空间定位和分布
微管与细胞运动
参与染色体的运动，调节细胞分裂
参与细胞内信号传递
微丝（MF)
又称肌动蛋白丝，主要分布在细胞质膜的内侧
实心的细丝状结构，直径5-7nm
动态结构：细胞分裂形成的收缩环
稳定结构：肌肉细胞中的细肌丝、肠上皮细胞的微绒毛的微丝束
肌动蛋白
球状肌动蛋白
纤丝状肌动蛋白
微丝结合蛋白：与微丝收缩相关的蛋白质：肌球蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白
肌球蛋白组成粗肌丝 纤丝状肌动蛋白，肌钙蛋白，原肌球蛋白组成细肌丝 肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝相互滑动的结果
体外组装
当球状肌动蛋白浓度达到临界以上，且溶液中含有ATP、镁离子及较高浓度的钾离子或钠离子时，球状肌动蛋白可自组装成纤丝状肌动蛋白
体内组装
切割现有微丝
成核作用组装
成核蛋白
Arp2/3复合体
形成蛋白（formin）
丝切蛋白/ADF蛋白家族与微丝的加速解聚
1. 增加肌动蛋白单体从纤维末端的解离速度
2. 剪切肌动蛋白纤维，使之片段化
影响微丝组装的药物
细胞松弛素：将肌动蛋白丝切断，并结合在末端阻止新的球状肌动蛋白加入，作用可逆且对微管无效
鬼笔环肽：与微丝具有强烈的亲和作用，抑制微丝解聚，不与肌动蛋白单体结合，可用荧光素标记鬼笔环肽对细胞进行染色观察微丝
构成细胞支架并维持细胞形态
例：小肠上皮细胞游离面伸出大量的微绒毛结构，增加了细胞的表面积，有利于小肠上皮细胞对营养物质的吸收
微丝参与细胞的运动
例如：变形运动、胞质环流、细胞的内吞外吐 机制： 1、滑动机制 2、通过微丝束的聚合核解聚
微丝作为运输轨道参与细胞内的物质运输活动
微丝参与细胞质的分裂——收缩环
微丝参与细胞内信息传递
微丝参与受精作用
微丝参与肌肉收缩：肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝相互滑动的结果
中间纤维（IF）
又称中间丝，分布在整个细胞中
最稳定的细胞骨架成分，结构稳定、坚韧
直径介于肌细胞的粗肌丝和细肌丝之间
组成成分
比微管和微丝复杂得多
基本单位：中间纤维蛋白（长的线性蛋白）
Ⅰ型（酸性）角蛋白
Ⅱ型（中性或碱性）角蛋白
Ⅲ型波形蛋白、结蛋白、外周蛋白、胶质细胞原纤维酸性蛋白
Ⅳ型神经丝蛋白
Ⅴ型核纤层蛋白
Ⅵ巢蛋白、平行蛋白、连丝蛋白
中间纤维结合蛋白（IFAP）
具有中等纤维类型的特异性
表达有细胞专一性
不同的IFAP可存在于同一个细胞中与不同的中等纤维组织状态联系
在细胞中某些IFAP的表达与细胞的功能和发育状态有关
组装
四聚体可能是细胞质中间纤维组装的最小单位
四聚体中的两个二聚体是以反向平行的方式组装而成，因此四聚体的两端是对称的，没有极性
组装和去组装是通过中间纤维蛋白的磷酸化和去磷酸化来控制的，没有踏板现象
构成细胞完整的支撑网架系统
参与细胞连接
为细胞提供机械强度的支持
当角质蛋白的基因发生突变，干扰了角蛋白纤维网络的形成时对皮肤机械伤害高度脆弱，只要稍加压力就能使皮肤破裂，引起水疱。例：单纯大疱性表皮松懈症——角蛋白14基因突变
参与细胞的分化
参与细胞内信息传递
以异二聚体的形式存在
首尾相连形成微管原丝，由13根原丝靠非共价键排列形成微管
