导图社区 细胞骨架的组成和分布
医学细胞生物学想要高分的进!!! 本人细生期末卷面94,功夫重在翻阅课本和导图整理,本章为课本重点章节,经过反复复习和整理形成此导图,覆盖较为全面的知识点,希望能够帮助到大家!
编辑于2023-01-11 12:06:41 河南细胞骨架的组成和分布
细胞骨架与疾病
肿瘤
长春新碱,细胞松弛素B,秋水仙素诱导凋亡
看中间纤维来区分癌变细胞
神经系统疾病
老年痴呆(AD)
不溶性神经纤维纠缠(NFT)
高能磷酸化的tau蛋白
亨廷顿舞蹈症(HD)
聚集物微管蛋白和微丝结合蛋白Sla1
遗传性疾病
单纯性包性表皮松懈症
表达角蛋白基因突变,导致中间纤维网受损
纤毛不动综合症
男性不育
细胞的运动
大多数爬行,极少数纤毛和鞭毛
微管与细胞运动
纤毛和鞭毛
弯曲运动
微管滑动模型
微丝与细胞运动
机制
肌动蛋白和微丝结合蛋白(ARP2/3复合物)相互作用
过程
细胞在其前端伸出伪足样突起
这些突起附着在其爬行的表面上
细胞的其余部分通过瞄着点上的牵引力将自己向前拉
细胞运动的调节机制
细胞外信号可以引起细胞骨架的重排
受体蛋白可引发细胞骨架的重排(RhoGTP酶)
细胞运动过程中的信号转导机制
肌动蛋白聚合使细胞表面形成突起
细胞的黏附
整联蛋白
细胞胞体前移
细胞外信号可以指导细胞运动的方向
趋化性
微管
分布
核周围,放射状
形状
中空圆柱状
组成
微管蛋白
存在形式
单管(13)
细胞质中(不稳定)
二联管(13+10)
纤毛,鞭毛
三联管(13+10+10)
中心粒,纤毛和鞭毛的基体内
结构
基本构件
异二聚体
构成微管的基本亚单位
组成
a管蛋白
b管蛋白
微管组织中心MTOC
组成
y管蛋白
微管结合蛋白MAP
包括
神经元细胞中
MAP1
MAP2(胞体和树突中)
tau(轴突中)
神经元和非神经元细胞中
MAP4
参与微管装配
微管的装配与动力学
分期
成核期/延迟期
异二聚体(寡聚体)→(片状带)→13根原纤维→微管
聚合期/延长期
游离的微管蛋白聚合速度>解离速度
极性
正快负慢
稳定期/平衡期
游离微管蛋白临界浓度
组装速度(聚合)=去组装速度(解离)
微管装配的起始点是微管组织中心
核心形成位点/微管组织中心
分类
中心体
结构(9+0)
中心粒
中心粒旁物质
功能
(分裂间期)决定微管的形成
(分裂期)参与有丝分裂中纺锤体的形成
纤毛的基体
作用
帮助大多数细胞质微管装配过程中的成核
机制
y-微管蛋白环形复合体(y-TuRC)
刺激微管核心形成
包裹微管负端,阻止微管蛋白渗入
微管的体内装配
y微管蛋白环形复合体y-TURC
与微管负端结合
刺激微管核心形成,是集结异二聚体的核心
微管的体外装配
非稳态动力学模型(主要)
特点
微管两端同时进行聚合或解离
条件
微管蛋白浓度
GTP(提供能量)
过程
结合GTP的微管蛋白分子添加到微管末端,添加的速度比GTP水解的速度快,微管不断增长,末端形成GTP帽
微管添加速度减慢,GTP帽解离为GDP帽使带有GDP的微管蛋白解聚下来,微管缩短
微管踏车模型
特点
极性,两个端点的装配速度不同
过程
一端(+端)发生GTP和微管蛋白的添加,微管不断延长
一端(-端)发生GTP成GDP,带有GDP的微管蛋白解聚使微管缩短
很多因素影响微管组装和去组装
GTP浓度,压力,温度,ph,离子浓度,微管蛋白临界浓度
药物
秋水仙素
结合和稳定游离微管蛋白→无法聚合→解聚
长春新碱
结合二聚体→无法聚合
紫杉醇
促进微管结合
微管的功能
微管构成细胞内的网状支架,支持和维持细胞的形态
微管参与中心粒,纤毛和鞭毛的形成
微管参与细胞内物质运输
马达蛋白
沿微管
动力蛋白
结构
头部
ATP酶活性
与微管结合
尾部
货物
方向
正→负
运输物质
胞内物质运输
纤毛运动
细胞器定位和转运
驱动蛋白
结构
头部
ATP酶活性
与微管结合
尾部
货物
方向
负→正
运输物质
神经细胞中的轴突运输
沿微丝
肌球蛋白
微管维持细胞内细胞器的定位和分布
微管及相关马达蛋白起重要作用
线粒体
与微管相伴随
游离核糖体
微管微丝交叉点上
内质网
细胞质中展开分布
高尔基体
靠近细胞核定位于中心体附近
微管参与染色体的运动,调节细胞分裂
微管参与细胞内信号转导
微丝(肌动蛋白丝)
分布
细胞质膜内侧
细胞核膜内侧
肌动蛋白与微丝的结构
亚单位
两条肌动蛋白单链组成的双螺旋状纤维
成分
375个氨基酸
单体(G-肌动蛋白)(球形-肌动蛋白)
外观
哑铃形
结构
2亚基
阳离子,ATP(ADP),肌球蛋白结合位点
极性
正端/秃端
生长快
负端/指向端
生长慢
多聚体(微丝)(F-肌动蛋白)(纤维状-肌动蛋白)
分布
肌肉细胞占总蛋白10%
非肌肉细胞占总蛋白1~5%
微丝结合蛋白
功能
参与微丝的装配及与微丝的功能有关
分类
单体隔离蛋白
抑制聚合
交联蛋白
交联成网络
末端阻断蛋白
调节长度
纤维切割蛋白
一分为二
肌动蛋白纤维解聚蛋白
膜结合蛋白
微丝的装配机制
条件
ATP和一定的盐浓度(Mg,K)
阶段
成核期/延迟期
限速
核心形成:三聚体
聚合期
正快负慢
稳定期
平衡
微丝的组装可用踏车模型和非稳态动力学模型来解释
踏车为主
微丝的组装受多种因素影响
G-肌动蛋白临界浓度
ATP,Mg,高浓度Na,K→聚合
ADP,Ca,低浓度Na,K→解聚
微丝结合蛋白
药物因素
细胞松弛素B
抑制微丝聚合,对微管无作用,也不抑制肌纤维收缩
鬼笔环肽
抑制微丝解体
细胞中的肌动蛋白束
微丝的功能
微丝构成细胞的支架并维持细胞的形态
细胞皮层
微绒毛,应力纤维
微丝参与细胞运动
丝状伪足和片状伪足
微丝参与细胞分裂
收缩环
微丝参与肌肉收缩
微丝参与细胞内物质运输
肌球蛋白(负→正)
微丝参与细胞内信号传递
中间纤维
分布
整个真核细胞
特点
最稳定
中间纤维的结构和类型
中间纤维是丝状蛋白多聚体
单体(亚基)
蛋白质纤维分子
中间杆状区:a螺旋
保守
两端:N端和C端
高度可变
中间纤维蛋白的类型和分布较为复杂
根据氨基酸序列
上皮细胞
酸性角蛋白
中性/碱性角蛋白
间充质细胞
波形蛋白
神经元轴突
神经丝蛋白
核纤层
核纤层蛋白
神经干细胞
巢蛋白
肌细胞
结蛋白
中间纤维的装配和调节
无极性
二聚体→四聚体→八聚体→中间纤维
调节
磷酸化
丝氨酸和苏氨酸残基
去磷酸化
中间纤维的功能
中间纤维在细胞内形成一个完整的网状骨架系统
外连质膜和细胞外基质
中连微管,微丝,细胞器
内连细胞核内核纤层
中间纤维为细胞提供机械强度支持
中间纤维参与细胞连接
桥粒连接与半桥粒连接
中间纤维参与细胞内信息传递及物质运输
跨膜信息通道
mRNA的运输
中间纤维维持细胞核膜稳定
核纤层蛋白
中间纤维参与细胞分化
表达具有组织特异性