细胞器向核凹入与核液泡的形成和降解

利用电镜观察紫竹梅雄蕊行超薄切片,发现细胞器,如线粒体有向核凹入现象,其线粒体仍处在与细胞质相勾通的核沟槽里,但核沟槽能扩大核被膜表面积,以利用于胞核与胞质的物质交换和信息传递,当核沟槽颈部变窄时,核膜融合,核沟槽脱离核被膜,形成核液泡;随后,核液泡的内外两层膜相继降解,核液泡被消化溶入核基质中。     

植物细胞核的凹入和核液泡的形成

核质互作在细胞核中形成膜囊结构首先是在动物细胞中揭示的［１］。对植物细胞超微结构的研究亦发现有类似现象的存在［２—４］。在植物细胞核中形成的膜泡认为有两种形式：一是核被膜向核基质深度凹入,形成细胞质深入细胞核的状态,称之为“假包被（ｐｓｅｕｄｏ－ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ）”［２,５］;另一种形式是细胞核内膜或内外双层核膜向核基质深度凹入,并最终脱离核被膜,在核基质中形成囊泡结构,称之为“核液泡（ｎｕｃｌｅａｒｖａｃｕｏｌｅ）”［３,４,６,７］。对细胞核质间通过核被膜在结构上的特殊作用形式缺少像对通过…     

诸葛菜去膜精子在爪蟾卵提取物中实现非细胞体系核重建

动物爪蟾(Xenopus laevis)卵提取物诱导植物诸葛菜(Orychophragmus violaceus)去膜精子实现非细胞体系核重建. 诸葛菜去膜精子在爪蟾卵提取物中温育30 min左右开始膨大, 随着温育时间的延长, 膨大的精子染色质逐渐去凝集. 电子显微镜观察和荧光显微镜观察均表明重建核有核膜的装配, 膜泡在去凝集的染色质周围逐渐融合形成双层核膜. 用细胞分级抽提整装电子显微镜技术观察到重建核中有核纤层和核骨架结构的装配.     

细胞核存在独立的钙运输系统

细胞核具有独立的钙运输系统,可以以依赖于胞质游离钙浓度而对核内钙浓度进行调节。核膜为核钙库,其外核膜上存在钙泵和ＩＰ４受体,内核膜上存在的ＩＰ３受体和利苦丁（ｒｙｎｏｄｉｎｅ）受体,核膜经外核膜摄入钙,并在ＩＰ３或环化二磷酸腺核糖（ｃＡＤＰＲ）介导了内核膜向核内释放钙,产生核内钙信号。     

非洲狼尾草未受精无孢子生殖胚囊退化研究

为理解植物无孢子生殖胚囊未受精条件下的退化,对无孢子生殖植物非洲狼尾草未受精成熟胚囊中央细胞退化做了细胞形态学研究。没有受精的中央细胞退化时最显著的特点是细胞核产生核膜囊泡。核膜囊泡有两种类型:单层膜的囊泡和双层膜的囊泡,单层膜囊泡在细胞质中,双层膜囊泡在细胞核内。核膜囊泡有两种发生方式:1)核膜的外膜向细胞质一侧膨胀产生囊泡,囊泡进入细胞质;2)核膜向核内凹陷形成囊泡,囊泡进入细胞核。核膜囊泡类型与产生方式密切关联。核膜囊泡吞噬并消化包括线粒体在内的细胞质和核质。     

高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制

细胞核是真核细胞中最大的细胞器．高等动物细胞核主要由双层核膜、核孔复合体、核纤层、染色质和核仁等组成．在细胞有丝分裂期,细胞核呈现去装配和再装配等动态变化．在细胞分裂间期,核膜、核孔复合体和核纤层构成细胞核的外周结构,为遗传物质在染色质和核仁中的代谢提供了一个相对稳定的环境,同时调控细胞核内外的物质转运,在细胞增殖、分化、个体发育和细胞衰老等许多方面发挥着重要作用．本文主要对高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制等方面的研究进展进行简要综述．     

核膜的研究——Ⅰ.数种实验性肿瘤细胞核膜超显微结构的定量分析

本文报告通过细胞形态定量分析技术研究小鼠正常肝细胞、腹水型肝癌、实体型和腹水型肉瘤-180及黑色素瘤等恶性细胞核膜超显微结构的结果。可见,肝癌等恶性肿瘤细胞核膜表面积与核体积的比例显著大于对照肝细胞,约增长了40%,定量证实了肿瘤细胞核膜可随不断增殖分裂的需要而增加其核膜表面积。但上述四种实验性肿瘤细胞核膜的总厚度与肝细胞间无显著差异,因此认为肿瘤细胞核周隙之增宽或内纤维层的增厚尚缺乏定量数据的证明。     

6-DMAP诱导PM胚胎形成过程中核纤层蛋白B的动力学变化

我们的前期研究发现:被微管抑制剂nocodazole抑制在第一次有丝分裂中期的小鼠受精卵在加入6-DMAP处理后核膜重新出现,并且父、母本的基因组未发生融合,分别形成了类似雌、雄原核的两个细胞核,它们共存于卵细胞质中,我们把这种特殊的胚胎称之为PM胚胎(post-mitoticembryo)。本研究表明:在去除抑制剂3h后未能形成核膜的胚胎进一步卵裂,而形成核膜的PM胚胎培养24h未见进一步发育。此外,我们采用免疫荧光染色观察PM胚胎核膜重现过程中核纤层蛋白B的动力学变化,结果显示:在加入6-DMAP后核纤层蛋白B在染色体周围逐渐聚集,约3h后核膜完全形成,此时核纤层蛋白B在染色体周围的聚集达到最高峰。文中还对6-DMAP诱导核膜形成的机制进行了探讨。     

核膜的研究——Ⅰ.数种实验性肿瘤细胞核膜超显微结构的定量分析

本文报告通过细胞形态定量分析技术研究小鼠正常肝细胞、腹水型肝癌、实体型和腹水型肉瘤-180及黑色素瘤等恶性细胞核膜超显微结构的结果。可见,肝癌等恶性肿瘤细胞核膜表面积与核体积的比例显著大于对照肝细胞,约增长了40%,定量证实了肿瘤细胞核膜可随不断增殖分裂的需要而增加其核膜表面积。但上述四种实验性肿瘤细胞核膜的总厚度与肝细胞间无显著差异,因此认为肿瘤细胞核周隙之增宽或内纤维层的增厚尚缺乏定量数据的证明。     

拟南芥根原生韧皮部筛管分子的超微结构

运用高压冷冻替代方法固定处理材料,在透射电镜下观察了拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)根原生韧皮部筛管分子在发育过程中的超微结构变化.结果表明:在筛管分子发育过程中,细胞核具有细胞程序化死亡的典型特征,出现核膜内陷、核质聚集并边缘化、核膜破毁以及最后核消失.核膜在破毁前一直呈饱满状态,未出现核膜皱缩、核裂瓣和核周腔明显膨大等现象.在成熟筛管分子的细胞质内,具单层膜的淀粉状颗粒.这些淀粉状颗粒常与线粒体在一起,可能为线粒体的产能活动提供基质.小液泡发生于内质网,未见大液泡的形成.     

拟南芥根原生韧皮部筛管分子的超微结构

运用高压冷冻替代方法固定处理材料,在透射电镜下观察了拟南芥（Arabidopsis thaliana L.)根原生韧皮部筛管分子在发育过程中的超微结构变化。结果表明：在筛管分子发育过程中,细胞核具有细胞程序死亡的典型特征,出现核膜内陷、核质聚集并边缘化,核膜破毁以及最后核消失,核膜在破毁前一直呈饱满状态,未出现核膜皱缩,核裂瓣和核周腔明显膨大等现象。在成熟筛管分子的细胞质内,具单层膜的淀粉状颗粒,这些淀粉状态颗粒常与线粒体在一起,可能为线粒体的产能活动提供基质,小液泡发生于内质网,未见大液泡的形成。     

内核膜相关的蛋白质降解(INMAD)的研究进展

在真核生物中,核膜由双层磷脂分子层组成,这是真核生物区别于原核生物的一大特征。外核膜与内质网相连,内核膜上则有许多特异的蛋白,核孔复合体横跨分隔着内外核膜。内核膜相关的蛋白质降解(INMAD),主要通过泛素蛋白酶体途径,介导错误折叠或错误定位到核内的蛋白的降解,或调控核膜蛋白的分布,是近年来发现的核内蛋白质量控制新领域。INMAD与内质网相关的蛋白质降解(ERAD)有许多相同之处,ERAD的研究较多,但INMAD的机制仍有很多空白。该文总结了三种泛素连接酶介导的INMAD:Asi1/3、Doa10、APC/C。三者在经典底物、底物识别和泛素化降解过程有所不同。同时该文讨论了INMAD在维持内核膜平衡中的作用,随着INMAD研究的不断深入,可能为内核膜相关疾病的发现与修复提供策略。     

核膜

核膜的超微结构在电子显微镜下,可见核膜是由内、外两层单位膜及其所夹的低电子密度透明腔隙所组成。这个腔隙称为核周腔,其宽度随细胞的不同区域、类型和生理状况而异,变化幅度为150—700A。核周腔与细胞质中的粗面内质网囊腔相通连。核膜的内膜和外膜的厚度均为75A左右。但是,内膜和外膜在功能上和生化成分上是有所不同的。外膜外表面经常附着核糖体,有时与粗面内质网相连。     

应用HeLa细胞染色体(簇)和蛙卵提取物进行细胞核体外重建试验

将HeLa细胞中期染色体(簇)、非洲爪蟾卵提取物和ATP再生体系混合温育,能够促使细胞核自发重建。在此非细胞体系中重建的细胞核处于一般细胞核大小范围,具有典型的双层核膜,核孔复合体、染色质、核纤层、核骨架等结构,核重建具有一个明显的过程;发现环形片层通过与核膜融合方式参与核膜和核孔复合体组装。     

AcMNPV的囊膜形成与囊膜蛋白gp64在细胞内的定位

应用电镜观察了重组AcMNPV感染的Sf9细胞,结果表明该病毒的囊膜形成至少有两种形式：一是通过细胞质膜上出芽,二是在核内被膜结构包围而获得囊膜,此外通过核膜出芽也可能是病毒获得囊膜的一种方式。应用免疫荧光技术研究了该病毒在Sf9细胞内囊膜的形成及其与病毒囊膜蛋白gp64间的关系,结果表明gp64主要存在于细胞的质膜与核膜上。该存在方式使得通过出芽而获得囊膜的病毒粒子与核内包被产生的病毒粒子在囊膜成分上有很大差异。     

应用HeLa细胞染色体（簇）和蛙卵提取物进行细胞核体外重建试验

将ＨｅＬａ细胞中期染色体（簇）、非液爪蟾卵提取物和ＡＴＰ再生体系混合温育,能够促使细胞核自发重建。在此非细胞体系中重建的细胞核处于一般细胞核大小范围,具有典型的双层核膜、核孔复合体、染色质、核纤层、核骨架等结构;核重建具有一个明显的过程;发现环形片层通过与核膜融合方式参与核膜和核孔复合体组装。     

核纤层蛋白的研究进展

核纤层普遍存在于高等真核细胞的细胞核中,向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,其主要成分是核纤层蛋白。核纤层蛋白主要参与细胞核的形状和大小的维持、核膜的组织、DNA的复制及有丝分裂。近年来的研究表明,核纤层蛋白与许多人类疾病密切相关。目前,核纤层蛋白在人类的各种组织和细胞中已有比较系统的研究,并且呈组织特异性及发育时序性表达。本文将就核纤层的最新研究进展做一综述。     

高等哺乳动物LEM结构域蛋白家族的研究进展

在高等动物细胞开放式有丝分裂过程中,细胞核膜会发生高度有序的周期性去组装和装配的动态变化。近年的研究结果表明是LEM家族蛋白成员通过与BAF因子相互作用介导了内核膜、核纤层蛋白以及染色体之间的相互作用。LEM蛋白、核纤层蛋白以及BAF因子直接相互作用形成的三元复合体在结构与功能上是相互依赖的,在此结构与功能上组成的网络体系是形成细胞核的一些基本生物学过程的重要条件。该复合体在调控有丝分裂M期后期和末期染色体的正常分离、有丝分裂后核膜的重组装,细胞分裂间期细胞核及核膜形态维持,调控DNA复制和DNA损伤修复,调节基因表达和信号通路以及逆转录病毒感染等方面发挥着重要的生物学功能。并且LEM蛋白相关基因的异常对核纤层疾病和肿瘤的发生发展具有重要的影响。文章主要针对LEM蛋白家族成员的结构以及功能研究进展进行了详细的综述。     

体外细胞核组装中核纤层与核膜的关系

采用非洲爪蟾卵提取物非细胞体系,以外源Lambda DNA诱导细胞核的体外组装,以此实验模式为基础,研究了细胞核体外组装过程中核纤层的组装,结果表明核纤层蛋白参与细胞核的体外组装过程,核内骨架的组装与核纤层的组装在时间上是有序的,核内骨架的组装可能为核纤层的装配提供了先决条件.在非洲爪蟾卵提取物非细胞体系中加入抗核纤层蛋白抗体,抑制核纤层的正常装配过程,核膜组装发生异常.结果提示核纤层的组装与核膜的组装是密切相关的.     

东方扁虾精子的超微结构

利用电镜研究了东方扁虾（Ｔｈｅｎｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ）精子的形态和结构。精子由核、膜复合物区和顶体区３部分组成。核内含非浓缩的染色质、微管及细纤维丝,外被核膜;５～６条辐射臂自核部位伸出,臂内充满微管。膜复合物区位于核与顶体之间,由许多膜片层结构及其衍生的囊泡共同组成。顶体区由顶体囊和围顶体物质组成,顶体结构复杂,由顶体帽、内顶体物质和外顶体物质等构成;围顶体物质呈细颗粒状,主要分布于顶体囊