细胞骨架(续)

(四)微丝和微管的功能微丝和微管的功能就三个问题来谈:细胞形状的维持、与非肌肉细胞运动的关系和与细胞分裂的关系。这里要谈到两个运动系统即肌动蛋白—肌球蛋白系统和微管—二联臂(dynein)系统。非肌肉细胞的运动机制,目前多从肌原纤维的收缩蛋白在非肌肉细胞中的分布等方面进行探讨。一旦肌节的单一蛋白鉴定和纯化,就可在非肌肉细胞中寻找是否有相同或近     

单根青蛙肌肉纤维钙离子活化收缩过程的椭园偏振测量的研究

本文介绍了用椭圆偏振法对单根青蛙肌肉纤维钙离子活化收缩机制的研究.实验发现,衍射光所提供的椭圆偏振谱是肌小节长度的函数,去膜肌纤维的总双折射系数△n(?)随着肌小节长度的增大而增大,而退偏系数rт则在肌小节长度2.9μm附近处出现一个极大值.当肌纤维受钙离子作用活化收缩时,在肌小节长度2.9μm附近,rт的相对变化量最大,即(△r/r0)=5l.3%.上述结果表明肌动蛋白丝和肌球蛋白丝之间的重叠区和非重叠区中横桥的平均取向是不同的,在钙离子作用活化收缩时,会导致肌动蛋白丝和肌球蛋白丝之间的质量重新分配.     

微丝的基本性质与细胞核肌动蛋白

微丝,作为细胞骨架的重要成员,普遍存在于所有的真核细胞中。构成微丝的肌动蛋白,与肌球蛋白一起作用,使细胞产生和传导机械力,并促进细胞运动。尽管人们很早就已经认识到体细胞核中存在单体肌动蛋白,但细胞核中聚合的微丝如何动态调控及行使何种功能,仍存在争议。该文概述了微丝细胞骨架的基本性质和成核过程,并讨论细胞核内肌动蛋白的功能。     

副肌球蛋白在意大利蜜蜂间接飞翔肌中的定位

肌肉收缩是由于肌原纤维中粗、细肌丝相互滑行的结果(Huxley,1988;Huxley,1983;Squire,1986)。许多无脊椎动物肌肉粗肌丝中除含有肌球蛋白外,还存在着含量不同的副肌球蛋白(陈明等,1984、1985)。我们曾经进行过一系列关于意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica Spin)间接飞翔肌原纤维排列及其粗肌丝亚丝结构的研究。间接飞翔肌的粗肌丝从Z-线延伸至另一Z-线(范世藩等,1966),分离的天然粗肌丝经变性剂(脲、胍)处理,可以散开成直径约为5nm的数根亚丝,在一些亚丝上     

肌动蛋白,肌动蛋白结合蛋白质和细胞运动的研究进展

运动是生命细胞的基本特征之一。肌动蛋白、肌球蛋白和调节蛋白质参与细胞运动和肌肉收缩,籍以完成不同的生理功能。蛋白质的结构生物学、分子遗传学和体外运动分析的应用,阐明了肌动蛋白、肌球蛋白和一些结合蛋白质的氨基酸序列、结合功能域和原子结构,使运动和能量转换可在分子水平上进行探索,促进了运动蛋白质体系的运动及其调节机制和能量转换机制研究的发展。     

蜜蜂飞翔肌收缩蛋白的电子显微镜鉴定

自五十年代肌丝滑行模型建立以来,关于脊椎动物骨胳肌的蛋白质成分,肌丝排列以及肌肉收缩时结构变化的研究取得了很大的进展。骨胳肌肌原纤维由粗、细肌丝有规律地排列所组成。对于肌肉收缩蛋白的选择性抽提,专一性抗体标记以及重组肌丝的研究,证实肌球蛋白存在于粗肌丝;肌动蛋白、原肌球蛋白和原宁蛋白存在于细肌丝(Huxley,A.F.,1957;Huxley,H.E;,1972)。昆虫间接飞翔肌的结构和生理特性有许多不同于脊椎动物骨胳肌的特点。蜜蜂飞翔肌肌原纤维虽然也包含有粗、细两     

非肌细胞的运动蛋白质

从单细胞生物到高等动物,直至人体的各种细胞,表现出各种形式的细胞运动。尽管运动形式多种多样,但从分子角度看都是由两种蛋白质相互作用,引致由该种蛋白质构成的一定结构——丝或管——相对滑动的结果。本文分别介绍了非肌细胞肌动蛋白—肌球蛋白运动体系及微管蛋白—待宁(达因)蛋白运动体系蛋白质的结构与功能。     

肌动蛋白和肌动蛋白基因的研究进展

细胞质来源肌动蛋白,构成细胞微丝,肌肉中的肌动蛋白主要是纤维形式即F－肌动蛋白。肌动蛋白基因编码序列是高度保守的,而非编码序列有较大的差异,反映其进化上的时间进程。对该基因的研究越来越受到重视,尤其在分子生物学中,常把它当作基因表达研究的参考标准。     

肌球蛋白磷酸化的研究进展

肌球蛋白是肌原纤维粗丝的组成单位,由多条重链与多条轻链组成,被视为一种分子马达。在肌肉收缩、趋化性胞质分裂、胞引作用、膜泡运输以及信号传导等生理过程中起重要作用。目前肌球蛋白磷酸化是研究的一个热点,它对细胞的迁移、收缩、胞质分裂以及其他未知功能都有着至关重要的作用。肌球蛋白磷酸化分为重链的磷酸化与轻链的磷酸化。根据国内外的最新相关研究报道,分别从肌球蛋白的结构与功能、磷酸化的作用机制、磷酸化的生物学功能以及最新研究成果等方面,对肌球蛋白的磷酸化研究进展进行阐述。     

烟草花粉母细胞减数分裂前期Ⅰ肌动蛋白的免疫细胞化学定位(简报)

肌动蛋白是一种主要的收缩蛋白,在肌肉细胞中是广泛存在的,而在非肌肉细胞中,如在藻类细胞以及高等植物的根尖细胞、表皮细胞中,也存有肌动蛋白。在花粉萌发过程中,肌动蛋白丝集聚成束,对于花粉管的形成和受精过程有着重要作用。但已有的工作,多数限于动物细胞和植物体细胞中,关于高等植物的生殖细胞中的报道则比较少见。     

甲壳动物横纹肌的收缩蛋白质与调节机制

甲壳动物横纹肌肌原纤维的肌丝陈列,收缩蛋白质和收缩的Ca²⁺依赖性调节机制与脊椎动物横纹肌有不少差异.脊椎动物横纹肌、甲壳动物快肌与慢肌的粗丝与细丝的数量比依次为1:2,1:3和1:6,肌丝阵列各异.甲壳动物粗肌丝由肌球蛋白和副肌球蛋白组成,其分子装配与脊椎动物不同.细肌丝含有肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白,肌钙蛋白-T分子量较高,肌钙蛋白-C仅1个Ca²⁺结合位点.甲壳动物横纹肌兼有细肌丝调节与粗肌丝调节.     

文昌鱼副肌球蛋白纤维及其细微结构

用机械处理松弛介质中的青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsing-taoensis Tchang et Koo),初步结果发现这种脊索动物中含有副肌球蛋白纤维,其横纹周期为14～14.5毫微米与7.0毫微米,直径有25,55与100毫微米,长度可达7微米;在胰蛋白酶作用下,文昌鱼副肌球蛋白纤维逐渐散出直径为2.0至2.5毫微米的微丝。此外,在电子显微镜下还见到有肌动蛋白细丝与类似肌球蛋白粗丝的纤维状物质。另有一种直径约为25毫微米的球状物质,究竟何物?有待澄清。     

肌肉收缩的理论研究

基于肌球蛋白工作循环模型,从物理学的角度出发,利用化学动力学方法,给出肌动蛋白丝的动力学方程,讨论肌球蛋白的运力学行为,发现肌动蛋白运动呈锯齿状,并得到振动周期约为3.0s,与实验结果基本吻合。结论是宏观的肌肉运动是单分子运动的集体协同行为,为肌肉的运动训练和治疗提供理论参考。     

果蝇非常规肌球蛋白的结构与功能

肌球蛋白是一类重要的分子马达,可以将ATP水解产生的能量转化成动能,沿由肌动蛋白组成的细丝运动。肌球蛋白构成一个大的基因家族,在许多细胞活动中起着重要作用,包括肌肉收缩、胞内转运、听觉、视觉等。果蝇基因组有13种肌球蛋白基因,包括2种常规肌球蛋白和11种非常规肌球蛋白。本文综述了近年来果蝇非常规肌球蛋白的研究进展。     

文昌鱼副肌球蛋白纤维及其细微结构

用机械处理松弛介质中的青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsing-taoensis Tchang et Koo),初步结果发现这种脊索动物中含有副肌球蛋白纤维,其横纹周期为14～14.5毫微米与7.0毫微米,直径有25,55与100毫微米,长度可达7微米;在胰蛋白酶作用下,文昌鱼副肌球蛋白纤维逐渐散出直径为2.0至2.5毫微米的微丝。此外,在电子显微镜下还见到有肌动蛋白细丝与类似肌球蛋白粗丝的纤维状物质。另有一种直径约为25毫微米的球状物质,究竟何物?有待澄清。     

植物细胞内的胞质川流

近二十年来,对真核细胞所表现的各种运动已做了深入的研究,累积了相当数量的知识。非肌肉细胞的运动,目前按照收缩蛋白对,即肌动蛋白——肌球蛋白以及微管蛋白——待宁蛋白来划分。变形虫运动、胞质川流、组织细胞的运动、胞质分裂等属于第一种。纤毛和鞭毛运动、轴杆(axostyles)的弯曲等属于第二种。     

粘虫蛾飞行肌超微结构的研究

应用电子显微镜对粘虫雌蛾Mythimna separata(Walker)飞行(背纵)肌的研究结果表明,其肌原纤维由500-700根肌球蛋白丝(粗丝)组成,每根粗丝由6根肌动蛋白丝(细丝)环绕排列成六角形,每根细丝精确地位于两根粗丝间1/2处,从而使粗丝和细丝的比为1：3。肌节较短,长度约2.2-2.6μm。肌原纤维之间充满着线粒体和横管。每个肌节约有线粒体三个,横管二根。线粒体约占肌纤维体积的40%,而横管为7%。每根横管准确地位于肌节的1/4、3/4处,或Z线和中膈的中央,并与肌质网交接形成二位体(dyads)或三位体(triads)。肌质网相当不发达,约占肌纤维体积的2.5%。但其分布很有特色,即除了紧贴于肌原纤维周围的由单层液泡组成的肌质网以外,在中膈处还有一层横穿于肌原纤维的肌质网。和其它同步飞行肌的结构和功能分析比较的结果还表明,粘虫蛾飞行肌具有较善于飞行的结构。     

植物微丝骨架动态变化的调节

由球形肌动蛋白聚合而成的微丝骨架,又称肌动蛋白纤维,它在细胞运动、细胞形态建成以及物质运输等诸多生命活动中发挥重要作用。细胞内微丝的解聚和聚合动态特性是微丝骨架行使功能的重要基础,并受到如微丝结合蛋白、金属离子、小G蛋白等各种因素的严格控制。植物细胞微丝骨架的研究虽然晚于动物细胞,但也取得了飞速发展。本文对植物细胞内微丝骨架动态变化的作用机制及一些主要调节因子的最新研究进展做一介绍。     

平滑肌肌球蛋白磷酸化与肌动球蛋白功能调节

在有Ｃａ２＋和钙调蛋白存在时,肌球蛋白轻链激酶催化肌球蛋白磷酸化,促使肌动蛋白激活的肌球蛋白（肌动球蛋白）Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性显著增加．然而,肌球蛋白磷酸化水平与Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶之间的关系是非线性的,原肌球蛋白可以进一步增加Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶的活性,但仍不改变它们之间的非线性关系．肌球蛋白轻链激酶的合成肽抑制剂抑制了肌球蛋白磷酸化和Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性,并导致平滑肌去膜肌纤维的等长收缩张力与速度的降低．结果提示肌球蛋白轻链激酶参与脊椎动物平滑肌收缩的调节过程,肌球蛋白轻链磷酸化作用会引起平滑肌收缩     

非肌肉Ⅱ型肌球蛋白在细胞骨架网络中动力学行为的图像分析(已撤稿2016-06-15)

贴壁细胞的形状和弹性(硬度)与细胞骨架网络的形态以及纤维的交联方式密切相关．而细胞骨架网络的形态和组成与细胞中的二型肌球蛋白的活动,尤其是肌球蛋白组装成的肌球蛋白粗丝(minifilament)的活动有关．细胞通过与其外部环境的机械传感(mechanosensing)来调节二型肌球蛋白的活动和肌球蛋白粗丝的相互作用,从而实现对细胞骨架网络重组(remodeling)的控制．当前对活体细胞内二型肌球蛋白的研究从实验测量到理论模型的建立之间还有不小距离,主要是因为直接测量会对细胞结构和生理活动产生影响,而间接测量不能得到肌球蛋白在细胞内活动的准确数据．因此本文提出利用新的免疫荧光显微图像分析技术,例如免疫荧光蛋白图像追踪和局部图像相关函数分析技术,分析HeLa细胞体内肌球蛋白在细胞骨架网络中的动态分布,总结出肌球蛋白主导的细胞骨架和张力纤维组装与分解过程中的基本动力学规律．图像分析结果说明：肌球蛋白纤维在细胞骨架网络构建过程中依次动态处于组装与分解状态,通过其粗丝相对旋转对齐与收缩产生张力以维持纤维束稳定,并形成有不同肌球蛋白和粘着斑数量与分布形态的三类稳定性肌动球蛋白网络,其稳定性和收缩力大小呈正相关、与所结合肌球蛋白数量密度成正比．