翻译后修饰及微管结合蛋白对微管动态结构与功能的调控

微管是处于高度动态变化中的细胞结构。微管的动态性对于微管在细胞内许多特定功能的发挥至关重要。细胞内存在许多微管结合蛋白,对于微管的动态性及微管相关的细胞活动起着重要的调节作用,而微管结合蛋白与微管的相互作用又受到微管蛋白的翻译后修饰的调控。该综述主要讨论微管蛋白的翻译后修饰和微管结合蛋白如何影响微管动态结构,进而调控以微管为基础的细胞活动。     

微管蛋白(Tubulin)——真核细胞微管性质与功能的主角

微管蛋白是真核细胞特有组分——微管的结构单位,由α、β两种亚基组成。编码微管蛋白的是一个多基因家族,其表达时期、表达部位及表达量的不同形成了不同性质和功能的细胞微管。体外实验发现,微管蛋白在微管上加聚、解聚的反应与GTP、GDP有关。作为一种著名的保守分子,微管蛋白缓慢的进化速率显示了微管对真核细胞的重要意义。     

慈姑根尖细胞微管骨架的免疫荧光观察

分别用考马斯亮蓝染色和间接免疫荧光标记,并运用荧光倒置显微镜和激光共聚焦显微镜,对慈姑根尖固定后酶解获得的去壁细胞和细胞团块以及根尖细胞分裂周期中微管骨架列阵进行详细观察,以探索高等植物微管周期的普遍性。结果表明:慈姑根尖固定后酶解可获得大量结构完整的去壁细胞与细胞团块;考马斯亮蓝染色观察可见,慈姑根尖细胞中丰富的蛋白物质以及处于不同分裂期的细胞核染色体;免疫荧光观察可见,慈姑根尖细胞周期中微管骨架保存较好,主要有周质微管、早前期带微管、纺缍体微管和成膜体微管4种循序变化的排列方式,构成了高等水生植物分裂细胞中典型的微管周期。实验结果证明,高等水生植物与陆生植物微管周期具有相似性,为植物微管周期概念提供了新的实例。     

植物微管

自从在植物细胞中确定微管存在20多年来,与动物细胞微管研究相比,植物微管研究的进展比较缓慢。本文试从植物细胞微管的结构单位——管蛋白开始,简要介绍微管的结构组份、微管在植物细胞中的功能,着重介绍植物细胞周质微管。     

6s微管蛋白的提纯及其抗体的制备

一、前言细胞骨架中主要结构组分之一是微管系统。现已知与组成微管有关的蛋白质有两大类:微管蛋白和微管伴随蛋白(MAPs),前者中包括α-微管蛋白和β-微管蛋白,其二聚体称为6s微管蛋白,而后者则包括高分子微管伴随蛋白(HMW)和分子量较小的tau蛋白,近年来对这些蛋白质的性质、提纯和其抗体的制备等研究都有相当大的进展。方法学上利用免疫荧光和免疫酶标促进了对细胞的微管系统及细胞骨架整体的了解。我们曾对组成微管的蛋白做过一些工作。本文报道我们在以前工作的     

千里光β-微管蛋白基因结构与功能的生物信息学分析

β-微管蛋白是影响细胞新陈代谢和行使功能的重要结构物质,研究β-微管蛋白基因的序列信息对揭示其蛋白结构与功能具有重要指导意义。从千里光全长cDNA文库中分离得到β-微管蛋白基因,并采用生物信息学软件进行序列分析。结果显示,该基因长度为1750 bp,编码的蛋白质长度为448个氨基酸,与柚子β-微管蛋白的同源性最高,达96%;其蛋白质分子量为50.01 kD,理论等电点为4.83。β-微管蛋白二级结构主要组成为无规则卷曲结构和α螺旋结构;结构域分析发现该蛋白具有两个保守结构域;三级结构预测为相对稳固的类球形结构;信号肽分析将该蛋白主要定位于细胞质、过氧化物酶体、线粒体基质等亚细胞器位置。将该基因序列上传至GenBank所获得的登录号为KF887495。本实验结果为千里光β-微管蛋白的作用机制揭示和应用研究提供了基础数据,也为植物β-微管蛋白基因的分子研究提供了理论依据及基础资料。     

秋水仙碱对微管蛋白的作用机制及其细胞效应研究进展

秋水仙碱诱导染色体同源加倍的生物学机理与构成纺锤体微管蛋白密切相关. 秋水仙碱作用于细胞的根本效应是改变细胞微管的状态,使微管解聚或停止组装;秋水仙碱作用于微管的方式是其分子结构中的 A 环与β微管蛋白354半胱氨酸结合、C环结合在239半胱氨酸和N末端氨基酸;不同植物种类微管蛋白的处理效应有明显的差异.秋水仙碱的处理效应影响到细胞一切与微管活动有关的功能,具体表现为改变细胞的发育进程、阻断染色体的分裂及细胞器不能正常运动,除此之外,秋水仙碱还可以诱导染色体结构变异.本文主要综述了秋水仙碱作用于微管蛋白的机制及秋水仙碱处理的细胞效应等研究进展,为该领域的研究提供信息资料.     

原核生物微管蛋白家族研究进展

自从1992年确定细菌分裂的关键蛋白Fts Z属于微管蛋白家族以来,越来越多的细菌细胞骨架蛋白被发现。原核生物中的微管同源蛋白主要有Fts Z、Cet Z、Tub Z和Btub A/B等。它们与微管蛋白具有相似的三级结构,可以结合鸟嘌呤-5′-三磷酸(Guanosine triphosphate,GTP)自聚合成不同的线状原丝纤维结构:单线状原丝纤维、双螺旋纤维结构或聚集成束状结构,在细菌细胞分裂、维持细胞形态、质粒分离等诸多重要生理功能中起着重要作用。     

γ-微管蛋白研究进展

概述了近年来对γ-微管蛋白复合体结构、分子机制以及功能的研究进展.γ-微管蛋白是真核生物体内一种重要的保守性功能蛋白,以γ-微管蛋白小复合体和γ-微管蛋白环式复合体两种形式存在.通过γ-微管蛋白复合体结合蛋白定位于微管组织中心,参与微管的晶核起始以及有丝分裂纺锤体的组装等细胞功能.     

Taxol对培养的人成纤维细胞内微管组装的影响

本实验用微管的PAP免疫酶细胞化学方法,研究了培养的小儿包皮成纤维细胞及其分离的中心体在taxol的作用下对微管组装的影响。实验结果表明taxol对低温(4℃)和微管解聚药物的处理具有拮抗作用,它阻止微管解聚,对微管具有稳定作用,并观察到taxol可降低中心体对微管组装所需的管蛋白临界浓度,增强中心体对微管的组装能力。Taxol对细胞内微管的影响,主要表现在促使微管呈束状浓集化,并随处理时间的延长,这种浓集化表现愈益明显,导致破坏胞质CMTC的正常分布。由于taxol能使微管浓集化,抑制其解聚,使得细胞从G_2期进入M期后,微管不解聚,从而不能形成正常的纺锤体,胞质不分裂,最后导致细胞微核化。用秋水仙酰胺处理后再加taxol时,我们观察到细胞CMTC与正常未经处理的细胞CMTC比较,呈相反的分布现象,这可能与秋水仙酰胺促使中心体与细胞核分离和taxol增强中心体对微管的组装有关。     

绿豆根尖细胞微管骨架有丝分裂时相发育变化的研究

提纯猪脑微管蛋白,制备兔抗微管蛋白抗血清,以此抗体与羊抗兔ｌｇＧ－ＦＩＴＣ因清,对绿豆根尖细胞进行间接免疫荧光标记和荧光显微镜检,得到了绿豆根尖细胞有丝分裂微管骨架周期发育变化的时相,如：早前期带,纺棰体微管,成膜体微管等,结果证明了双子叶植物具有与单子叶植物相似的细胞分裂微管周期时相,表明了微管架周期时相变化在高等植物中具有普遍性和共同变化的规律,讨论了微管骨架时相发育变化与染色有丝分裂行为的关     

微管蛋白亚型及其功能

微管是真核细胞构成细胞骨架的主要成分,由α/β微管蛋白组装而成。微管在细胞多种活动中发挥着重要的作用,其功能主要受微管结合蛋白、微管蛋白的翻译后修饰以及微管蛋白亚型的调控。已有研究发现,α/β微管蛋白存在多种亚型,微管蛋白亚型在不同组织以及发育过程中的表达模式差异较大。多种微管蛋白亚型基因的突变可以引起神经系统疾病。该文综述了微管蛋白亚型的研究进展,尤其在微管功能调控、神经系统发育及其相关疾病中的作用。     

EGF及IGF－Ⅰ对UMR106细胞增殖及β微管蛋白表达的影响

应用３Ｈ－ＴｄＲ参入,流式细胞技术和Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ等方法,观察了ＥＧＦ和ＩＧＦ－Ⅰ对ＵＭＲ１０６细胞增殖及β微管蛋白表达的影响。结果显示,两种生长因子分别处理ＵＭＲ１０６细胞１２ｈ,在促进细胞ＤＮＡ合成的同时,β微管蛋白ｍＲＮＡ的表达量明显提高。运用间接免疫荧光技术及Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ方法,研究发现两种生长因子可使微管聚合及微管蛋白的表达有所增加。提示β微管蛋白的合成及聚合与细胞增殖间可能存在着一定的相互联系．     

植物微管结合蛋白AtMAP65-1在拟南芥气孔保卫细胞中的定位(简报)

植物细胞微管骨架的不同排列方式对细胞的生长分化及形态建成具有重要意义,微管的这种动态组织行为不仅需要自身的组成蛋白-微管蛋白(tubulin),还要有微管辅助蛋白MAPs(Microtubule-associated proteins)的参与[1,2]。即MAPs是一类能够与微管骨架特异结合并调节其动态装配过程及其结构、进而影响微管功能的蛋白大分子。其中,MAP65是最先在烟草悬浮细胞BY-2中纯化出来的、分子量约为65KDa的一个微管结合蛋白家族。     

微管与微管蛋白概述及其研究进展

本文综合了近年来有关微管、微管蛋白的研究进展,介绍了 MT 与微管蛋白的形态构造和生化特征;着重讨论了体内和离体条件下MT 的聚合过程,以及影响聚合的各种因素,如 MAP 和 Tau 蛋白等。最后简单地归纳了一下 MT 与其他细胞器的关系,以及 MT 的功能。MT 是如何由微管蛋白聚合成的,是目前MT 研究的关键。     

靶向微管抗肿瘤药物研究进展

微管由微管蛋白组成,在细胞分裂、细胞内物质运输、信号传递、维持细胞形态等过程中起着重要作用.一些干扰微管功能的化合物可使细胞停滞在有丝分裂期而抑制细胞增殖.相对于正常细胞,肿瘤细胞有丝分裂异常频繁,以微管作为抗肿瘤的靶点已成为研究热点.作用于微管的微管蛋白抑制剂通过抑制微管蛋白的聚合促进微管解聚或者抑制微管解聚促进微管蛋白聚合来破坏微管动态平衡、干扰肿瘤细胞纺锤体形成、阻断细胞分裂、抑制肿瘤增殖,现就微管蛋白抑制剂的研究进展作一综述.     

微管

1954年用电镜首次发现了微管。1963年改用戊二醛及锇酸双固定法,微管在细胞内的存在才为大多数人所接受。在一切真核细胞中都有微管。形态与存在形式微管是笔直可弯曲,粗细均匀、不分支的圆柱管。管的中央部份颜色较浅,外层表面粗糙、有绒毛状物。在管的纵向一定间隔有臂状突起。微管是由13根纤维组成,管的外径约25毫微米,管壁厚约5毫微米。微管长度不一,可达10微米或更长,其长度因所处的细胞而异。微管在细胞内周边与膜平行成束分布,也可在细胞内连接成网,亦有从中心向四周辐射状排列,其排列可因细胞类型及其所处状态而不同。细胞内有两套独立的微管,一套是在间期存在,一套是在细胞分裂期存在。单个微管之间经常有一定的间隔,这可能是由于单个微管表面有臂状物伸出而把微管隔开。臂状物可以稳定微管,把微管接成一定的行列、结构,臂还     

γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟和活化中的分布

微管蛋白(tubulin)是一蛋白质超家族,其中α-,β-微管蛋白是主要的微管蛋白,而γ-微管蛋白主要在微管组装中起作用. 我们利用蛋白质印迹和激光共聚焦技术研究了γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟、受精和活化中的分布. γ-微管蛋白存在于猪卵母细胞中,并且在减数分裂成熟各个时期的量保持不变. 它聚集在微管上,特别是中期纺锤体的两极和后末期的中板. 体外受精和孤雌活化后,γ-微管蛋白聚集在雌雄原核的周围.另外它也存在于精子的顶体帽和颈部.在早期卵裂中,γ-微管蛋白聚集在胚胎的细胞核周围.实验结果表明,γ-微管蛋白在猪卵母细胞、精子和胚胎的微管组装中起重要的调节作用,在猪受精过程中,精子和卵子都向受精卵贡献中心体物质.     

植物微管结合蛋白的研究进展

微管结合蛋白是一类能够特异地与微管结合, 参与调节微管结构与功能的结合蛋白。目前已经鉴定出多种植物微管结合蛋白, 并对其结构及功能进行了深入研究。本文综述了植物微管结合蛋白——剑蛋白、MAP65、MAPEB1、MOR1、SPR 和WVD2的最新研究进展。     

水蕨精子发生过程中中心体蛋白和微管蛋白的免疫荧光定位

采用透射电镜技术和免疫荧光标记技术对水蕨精子发生的超微结构以及中心体蛋白和微管蛋白在精子发生过程中的动态表达进行了观察。研究发现：（1）生毛体分化早期周围有放射状微管分布,这与线粒体向生毛体的聚集有关。（2）免疫荧光观察表明,中心体蛋白仅定位于生毛体、基体和鞭毛带上,自生毛体至基体阶段呈现明亮的荧光标记,在核塑形、鞭毛形成至精子成熟阶段,中心体蛋白荧光标记随着鞭毛的发生而逐渐减弱,至游动精子阶段中心体蛋白荧光标记信号几乎消失。（3）微管蛋白早期荧光标记与中心体蛋白标记形相同,在生毛体、鞭毛带、基体等运动细胞器上呈现明亮荧光标记,但微管蛋白随着鞭毛的发生其荧光标记越来越强。从二者的时空表达特征可以推断,中心体蛋白主要是运动细胞器的组织者,而非这些运动细胞器的结构成分,其功能是参与或负责中心粒、基体和鞭毛的发生。