神经细胞初级纤毛在中枢神经系统疾病中作用的研究进展

初级纤毛广泛存在于哺乳动物中枢神经系统中,是神经细胞重要的胞外细胞器。初级纤毛中含有多种离子通道、G蛋白耦联受体、激酶等,提示初级纤毛可感受胞外信号并将信号转导至细胞内,从而引起细胞对外界刺激信号产生应答反应。近年来大量研究表明调控纤毛结构及功能的基因发生突变后,会导致许多单基因的遗传性疾病。当神经细胞初级纤毛中激酶、G蛋白耦联受体以及离子通道的功能异常后,往往会引起一系列的神经精神疾病、神经系统发育异常等神经系统疾病。本文就初级纤毛在神经系统疾病中作用的研究进展进行综述。     

原生动物贻贝棘尾虫微管胞器的荧光标记与显示

采用FLUTAX直接荧光标记和抗α微管蛋白抗体的间接免疫荧光标记显示,原生动物贻贝棘尾虫(Stylonychia mytilus)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背纤毛等纤毛器微管骨架、纤毛器基部附属微管和其他皮层微管骨架组成。纤毛器微管骨架和基部附属微管按皮层纤毛模式定位;皮层左、右侧微管带和领肋壁微管等其他皮层微管构成细胞特定位置的皮层微管骨架,并可能为具有背腹分化的腹毛目纤毛虫所特有,对维持细胞背腹面的形态、支持附近纤毛器(如左、右缘棘毛)的运动起作用。本文较完整地阐述了其细胞骨架的三维构形,对于深入了解纤毛虫细胞微管骨架的结构和分布特征,进一步揭示微管类胞器的功能是有意义的。     

哺乳动物纤毛/鞭毛内运输在精子形成中的作用及机制研究进展

纤毛/鞭毛是真核生物细胞表面伸出的进化保守的细胞器,独特的位置和特性使它们在细胞运动和信号传递等生命过程发挥重要作用。哺乳动物纤毛/鞭毛的组装和维持都依赖纤毛/鞭毛内运输(intraflagellar transport,IFT)。IFT是由IFT复合体A和复合体B在驱动蛋白或马达蛋白驱动下的双向运输系统。该过程可将货物蛋白在胞体的合成位点与纤毛/鞭毛尖端的装配位点之间进行运输。鞭毛是哺乳动物精子产生动力的特异性细胞器,其完整性对精子正常功能至关重要。近年来研究表明,IFT在哺乳动物精子鞭毛形成和雄性生殖能力方面必不可少。本文对参与IFT的蛋白在精子鞭毛形成中的作用和机制进行了综述,以探讨其在男性不育症中的发病机制,为不育症的诊断和治疗提供理论基础。     

多子小瓜虫

多子小瓜虫韩志泉，成双红（首都师范大学生物学系１０００３７）多子小瓜虫（Ｉｃｈｔｈｙｏｐｈｔｈｉｒｉｕｓｍｕｌｔｉｆｌｉｉｓ）属原生动物门、纤毛纲、膜口目、睫杵虫科、小瓜虫属。成虫卵形，周身布满排列有序的纤毛，在近前端腹面有胞口，下连袋形的胞咽，胞肛...     

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。     

魏氏拟尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器的形态及形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记显示,魏氏拟尾柱虫(Paraurostyla weissei)腹面皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。其中口围带基部微管包括小膜托架、小膜附属微管;额腹横棘毛和左右缘棘毛基部附属微管包括前纵微管束、后纵微管束和横微管束,它们由各自的纤毛器基部向皮层细胞质不同方向发射,形成腹皮层表面下微管网。结果表明,魏氏拟尾柱虫的纤毛器骨架、纤毛器附属结构也是一类以微管蛋白为基本成分的微管胞器,其中缘棘毛基部附属微管具有不同于其他纤毛虫(例如棘尾虫)中所观察到的同种微管胞器的建构特征。形态发生中,前仔虫口围带在老结构位置形成,其结构建成与部分老口围带的更新有关;老缘棘毛的结构物质对新的左、右缘棘毛的发生可能具有定位作用及物质贡献,但此后新的左、右缘棘毛列分别在老缘棘毛的右侧形成,而并非是在老缘棘毛位置分化的。在有些细胞中,新的左缘棘毛左侧另有一列棘毛,这可能是形态发生中老的左缘棘毛退化不完全产生的。     

原生动物的细胞器（二）

(四)纤毛虫的细胞小器和胞器复合 1.纤毛、动胞器(kinetid)和动胞器列(kinety)纤毛的超微结构与鞭毛的基本相同,其基部的一段名动体,是由9组三联体微管围成的短圆柱状体。动体可成双存在,也可成单或多个聚集存在。动体和与它相联的纤维加上围绕这一动体单元的表膜结构合称为动胞器。许多动胞器前后相联成行,叫做动胞器列。与动体相联的各种纤维及微管可能具有传导或支持作用。另有可发射刺丝的刺丝泡。高等纤毛虫有的纤毛发生合并形成棘毛,有的棘毛含数十根纤毛,形如毛笔。棘毛又称复动胞器(polykinetid)。 2.口旁膜(paroral membrane)和小膜(membranelle)属于口纤毛器的一部分。口     

草丛土毛虫皮层纤毛器的微管胞器研究

本文应用FLUTAX直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记．显示了土壤纤毛虫草丛土毛虫（Territricha stramenticola）的皮层纤毛器微管胞器．其中纤毛器基部微管按口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背触毛等纤毛器图式分布和定位,口围带和波动膜基部含小膜微管托架、小膜附属微管和波动膜微管骨架网;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束：左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束及后微管芽;背触毛基部含前纵微管束、后纵微管柬。横棘毛基部含有较发达的横微管束,缘棘毛基部含后微管芽及其横微管束的定位可能具有本种纤毛虫细胞的特异性。纤毛器微管胞器在细胞表膜下分化形成的基部微管及其微管层使细胞的运动纤毛器与强固的微管骨架结构网相联系．其微管胞器的建构可能是细胞对土壤生存环境的一种适应．是细胞运动胞器的功能活动与环境相互作用的结果。形态发生中,老口围带微管是逐步进行更新的：老棘毛微管胞器对新结构的发生和形成具有定位和物质贡献的作用．并且老结构在新结构分化和成熟期间也经历了行使相应的生理功能及逐渐退化和失去功能的过程．     

Rab蛋白在膜转运中的角色及相关细胞生物功能

Rab蛋白是多种细胞膜转运的关键调节蛋白,在转运囊泡的形成、转运、停靠以及融合中发挥重要作用。胞内定位不同的Rab蛋白在膜转运过程中具有协调性,形成了复杂的调控网络。在肾上皮细胞中Rab蛋白可参与细胞的极化、基底膜的蛋白质分泌以及初生纤毛的形成;在神经元细胞中Rab蛋白能调控突触囊泡的转运、纤毛的生成和功能发挥以及神经元的迁移活动;此外,Rab蛋白还可参与调控内质网的形态发生、Weibel-Palade小体(Weibel-Palade body,WPB)的生成以及炎症反应的发生。此类调控过程中,任何环节的改变都可能会导致蛋白质转运的异常,进而引发各种疾病。本文对Rab蛋白在膜转运中的调控作用,进而在多种细胞的生物功能的调节中所扮演的角色进行系统地描述。     

细胞纤毛在信号转导与器官发育中的作用与机制

纤毛(cilia)是细胞表面的突起状细胞器,几乎存在于所有细胞表面,且广泛分布于组织和器官的上皮.纤毛由外部的纤毛膜和内部的轴丝组成,结构在进化上十分保守.根据微管组成和排列方式的不同,纤毛可分为9+2型运动纤毛与9+0型基本纤毛或非运动纤毛.作为一种特殊的感受器,纤毛通过影响细胞信号通路参与胚胎形成、心脏等内脏器官发育及人体重要生理活动.本课题组在国际上首次把前列腺素信号通路与纤毛生长及心脏发育相联系.研究发现,ABCC4/LKT前列腺素转运蛋白从细胞内运输前列腺素E2(PGE2)至细胞外,并通过结合位于纤毛膜上的G蛋白偶联受体EP4影响细胞内c AMP浓度,调节纤毛内运输蛋白的正向速率,进而调控纤毛生长与心脏等器官的左右不对称性发育.纤毛生长或功能缺陷会引发先天性心脏病、多囊肾、视网膜变性等多种疾病.本文主要介绍纤毛参与调控细胞内信号转导与器官发育及相关纤毛疾病.     

华美游仆虫细胞微管胞器的直接荧光和免疫荧光标记

应用直接荧光和免疫荧光标记显示,腹毛目纤毛虫华美游仆虫(Euplotes elegans)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、缘棘毛、尾棘毛、背触毛等纤毛器微管以及纤毛器基部附属微管和非纤毛区皮层微管骨架组成.其中,口围带基部含有小膜托架、小膜附属微管,波动膜基部含有波动膜托架,额腹横棘毛基部含有前纵微管束、后纵微管束、横微管束或放射微管柬,左缘棘毛和尾棘毛基部微管束分化不明显,背纤毛基部含有攻瑰花状的基体周围骨架,这些微管结构与细胞背腹面皮层纵微管与横微管网一起组织成该类纤毛虫的主要皮层细胞骨架.结果表明,游仆虫皮层细胞骨架是以微管为主要成分构建而成的,并且其棘毛基部微管的组成具有与其他类纤毛虫不同的特征;游仆虫间期细胞及形态发生时期纤毛基体或纤毛原基中存在中心蛋白,其可能与纤毛基体结构的维持及基体发生过程中微管的组装有关.     

胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展

本文对胞质转运到叶绿体的研究进展进行了综述，包括胞质蛋白转移到叶绿体的重要性，胞质叶绿体蛋白的种类，引导肽的结构和功能，胞质蛋白转运到叶绿体的机理等。     

初级纤毛的研究进展

初级纤毛是以中心体作为基体并突出于细胞膜表面的一种特化的细胞结构,存在于绝大多数休眠期以及已分化的哺乳动物细胞,介导多种细胞信号通路的转导,因此初级纤毛功能的异常会导致一系列人类疾病。该文主要总结了初级纤毛的结构、起始生长与解聚过程及中心体/纤毛蛋白降解途径等方面的最新研究进展,讨论了初级纤毛异常与纤毛疾病的关系,为纤毛疾病的诊断与治疗提供了参考。     

拟翁口虫形态学及形态发生学现象的初步研究

应用荧光紫杉醇直接荧光标记方法显示了一种腹毛类纤毛虫拟翁口虫(Onychodromopsis sp.)腹皮层纤毛器微管胞器及形态发生,根据该纤毛虫的皮层纤毛模式和纤毛器基部微管的形态,将其归为侧毛虫科(Pleurotrichidae)拟翁口虫属(Onychodromopsis);并据后仔虫口原基的发生、左右缘棘毛原基的...     

Aquaporin-1在大鼠睾丸输出小管的免疫组织化学定位研究

目的研究正常大鼠睾丸输出小管上皮细胞上Aquaporin．1(AQP-1)的定位分布以期了解其在水重吸收上的作用机制。方法对正常wistar大鼠睾丸输出小管进行常规免疫组织化学方法染色观察。结果在睾丸输出小管非纤毛上皮细胞的刷状缘及基侧部AQP-1阳性表达强烈,核上区的胞内体的质膜上也有阳性表达;纤毛上皮细胞的纤毛亦呈阳性反应。结论Aquaporin-1可能与睾丸输出小管非纤毛上皮细胞水重吸收功能有密切关系。     

编者按

<正>微管、微丝和中间纤维等细胞骨架通过与各种结合蛋白的相互作用产生形态多样的网络结构,不仅负责真核细胞及其亚结构的形态发生与维持,也是细胞迁移、分裂和胞内物质运输等活动的执行和参与者。微管不仅作为长距离胞内运输的轨道,而且是中心粒、纺锤体、纤毛等细胞器的核心组分。微丝与微管一样具有极性、高度动态性和多样化的功能,为细胞收缩、铺展能力以及微绒毛等亚结构所必需,也是短距离胞内运输的轨道或推进器。中间纤维种类繁多、结构稳定,具有明显     

Ⅲ型分泌系统抑制剂对铜绿假单胞菌PAO1毒性因子的影响

【目的】进一步研究Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,TTSS)抑制剂对条件致病菌Pseudomonas aeruginosa PAO1的TTSS相关蛋白、鞭毛和纤毛等主要毒性因子的影响,评估TTSS抑制剂的防治效果及潜在风险。【方法】构建TTSS效应蛋白合成基因exo Y和exo T转录报告质粒p AT-exo Y、p AT-exo T,并将其转入菌株PAO1中。菌株PAO1(p AT-exo Y)、PAO1(p AT-exo T)与TTSS抑制剂共同培养后,检测exo Y和exo T的表达。通过SDS-PAGE检测TTSS抑制剂对鞭毛结构蛋白Fli C的影响。将PAO1单菌落穿刺接种于含有TTSS抑制剂的1%琼脂糖平板,观察细菌纤毛介导的蹭行运动(Twitching motility)。【结果】转录报告实验结果表明4个TTSS抑制剂可显著抑制exo Y和exo T的转录;化合物TS52、TS53和TS94虽不影响胞内TTSS针状顶端结构蛋白Pcr V的产量,但可抑制Pcr V蛋白的胞外运输。化合物TS53可降低鞭毛结构蛋白Fli C的产生。另外,化合物TS52、TS53和TS88可降低菌株PAO1的蹭行运动能力,但TS94可提高菌株PAO1的这种运动能力。【结论】TTSS抑制剂除通过抑制TTSS表达外,还可能通过影响其它毒性因子如鞭毛的合成、IV型分泌系统介导的蹭行运动等方式影响菌株PAO1致病性。     

III型分泌系统抑制剂对铜绿假单胞菌PAO1毒性因子的影响

【目的】进一步研究III型分泌系统(Type III secretion system, TTSS)抑制剂对条件致病菌Pseudomonas aeruginosa PAO1的TTSS相关蛋白、鞭毛和纤毛等主要毒性因子的影响,评估TTSS抑制剂的防治效果及潜在风险。【方法】构建TTSS效应蛋白合成基因exoY和exoT转录报告质粒pAT-exoY、pAT-exoT,并将其转入菌株PAO1中。菌株PAO1(pAT-exoY)、PAO1(pAT-exoT) 与TTSS抑制剂共同培养后,检测exoY和exoT的表达。通过SDS-PAGE检测TTSS抑制剂对鞭毛结构蛋白FliC的影响。将PAO1单菌落穿刺接种于含有TTSS抑制剂的1%琼脂糖平板,观察细菌纤毛介导的蹭行运动(Twitching motility)。【结果】转录报告实验结果表明4个TTSS抑制剂可显著抑制exoY和exoT的转录;化合物TS52、TS53和TS94虽不影响胞内TTSS针状顶端结构蛋白PcrV的产量,但可抑制PcrV蛋白的胞外运输。化合物TS53可降低鞭毛结构蛋白FliC的产生。另外,化合物TS52、TS53和TS88可降低菌株PAO1的蹭行运动能力,但TS94可提高菌株PAO1的这种运动能力。【结论】TTSS抑制剂除通过抑制TTSS表达外,还可能通过影响其它毒性因子如鞭毛的合成、IV型分泌系统介导的蹭行运动等方式影响菌株PAO1致病性。     

利用核糖体展示文库初步筛选与伤寒杆菌Ⅳ型纤毛结合的细胞受体

伤寒杆菌病原毒力岛上的Ⅳ型纤毛与伤寒杆菌的致病性密切相关,但对Ⅳ型纤毛在人巨噬细胞、树突状细胞上的受体及其序列或结合的关键部位还一无所知。本研究拟用核糖体展示库筛选伤寒杆菌结合的细胞受体。体外人工合成引物和含36个随机序列的寡核苷酸,通过两轮PCR构建随机DNA库,随后在体外进行偶联的转录和翻译,得到含随机12肽的核糖体库。利用含随机12肽的核糖体库与体外重组表达的Ⅳ型纤毛结构蛋白(PilS蛋白)进行了初步筛选,为筛选到与伤寒杆菌毒力岛上Ⅳ型纤毛结构蛋白结合的细胞受体奠定了基础。     

Kinesin-2家族在模式生物中的功能研究进展

Kinesin-2蛋白是Kinesin超级蛋白家族的一个亚家族,成员包括KIF3A,KIF3B,KIF3C以及KIF17。作为分子马达蛋白,Kinesin-2家族成员参与了细胞内多种蛋白复合体及囊泡的运输,对细胞行使各种生物学功能非常重要。近年来发现Kinesin-2在纤毛内物质运输方面发挥重要作用,其功能缺陷可导致纤毛发育异常,进而影响组织器官的发育,并最终导致多种纤毛疾病的形成。本综述将对近期Kinesin-2的研究进展进行介绍,将着重介绍kinesin-2家族成员在模式生物研究中的新进展。