植物细胞骨架与细胞生长

文章就微管和肌动蛋白在植物细胞生长中的调节作用以及调节植物细胞骨架的信号途径的研究进展作简单介绍。     

细胞骨架--肌动蛋白纤维

20世纪60年代以来的研究发现,真核细胞质中存在着由蛋白纤维构成的复杂网络状结构——细胞骨架(cytoskeleton)。另外,植物细胞中也有细胞骨架成分。     

Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架结合关系的鉴定

Cdk5,一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其活性只有通过结合其神经特异性调节亚基才能被激活.p35是Cdk5的两个主要调节亚基之一.尽管Cdk5/p35激酶可以调控神经细胞中肌动蛋白细胞骨架的动态变化,但直到目前为止Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架的结合关系仍不是很清楚.现利用几种不同的方法对两者的结合关系进行了初步鉴定.目前的试验结果表明在鼠脑组织中肌动蛋白细胞骨架是Cdk5/p35超大蛋白复合体的一个组分,p35可以直接结合纤维状肌动蛋白,这说明在鼠脑组织或神经细胞中Cdk5很有可能是通过p35结合到肌动蛋白细胞骨架上并进一步调控肌动蛋白细胞骨架的动态活动的.     

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。     

细胞膜蛋白与细胞骨架蛋白相互作用研究进展

细胞膜蛋白与胞浆骨架蛋白的相互作用对于维持细胞正常形态,细胞粘附与信号传导有重要作用,含有4.1/JEF结构域的蛋白4.1超家族与含有PDZ结构域的MAGUK蛋白家族能结合多种膜蛋白胞内区与胞浆蛋白,在膜蛋白与胞浆蛋白之间建立联系,对于细胞、细胞-细胞间连接的正常结构与功能的维持有着重要作用。     

真核细胞伴侣素CCT及其与细胞骨架的关系

CCT(the chaperonin containing tailless complex polypeptide 1)是一种广泛存在于细胞浆中的异型寡聚蛋白,也是迄今为止真核细胞胞浆中发现的唯一伴侣素。目前认为大约15%的哺乳动物蛋白折叠需要CCT的参与,其中研究得最多的是肌动蛋白和微管蛋白。研究发现,CCT的异常会导致细胞骨架蛋白发生改变,甚至影响细胞骨架的形成与解聚。由此推测,一些细胞骨架相关疾病可能与CCT异常有关。     

细胞肥大过程中hhLIM的亚细胞定位变化及其对细胞骨架的影响

hhlim (humanheartlim)是从人胎心cDNA文库中筛选克隆的一个新基因 ,作为LIM家族的新成员参与心肌肥大的发生发展过程 .为了进一步研究hhLIM在心肌肥大发生过程中的作用 ,以C2C12细胞为研究对象 ,以心肌肥大强效刺激因子内皮素 1(ET 1)为诱导因素 ,探讨hhLIM与肌动蛋白的相互作用及其影响细胞骨架的分子机制 .RT PCR、Western印迹和细胞免疫荧光分析结果表明 ,心肌肥大刺激因子ET 1在诱导心肌肥大标志基因BNP和肌动蛋白表达的同时 ,使hhLIM蛋白在C2C12细胞胞核与胞质之间进行重新定位 .激光共聚焦显微镜观察结果显示 ,hhLIM与肌动蛋白在胞质中共定位 .蛋白分步提取、鉴定及hhLIM与F肌动蛋白结合与沉降实验证明 ,hhLIM多存在于细胞骨架及其相关蛋白部分 ,在体外可与F肌动蛋白共结合 .这些结果表明 ,胞质中的hhLIM作为细胞骨架相关蛋白与肌动蛋白相互作用 .进一步研究hhLIM与细胞骨架的关系时发现 ,hhLIM过表达可使C2C12细胞的骨架变成致密网状纤维并使其对细胞松弛素导致的细胞骨架解聚产生一定的抵抗作用 ,抑制hhLIM表达则使细胞骨架稀疏 ,结构模糊 .提示hhLIM参与细胞骨架组织及重构的机制与其结合并稳定F肌动蛋白有关 .     

细菌蛋白毒素在细胞骨架研究中的应用

细胞骨架参与细胞运动、细胞分裂、基因表达、细胞分化等生命活动,是当前生命科学的研究热点之一。细菌蛋白毒素由于对靶位点具有高度选择性、高效性,目前广泛用于细胞生物学、药理学研究。本文概述了常用的细菌蛋白毒素及其在细胞骨架研究中的应用。     

Calponin蛋白家族在细胞骨架重构中的作用

Calponin蛋白家族包括calponin(CaP)和平滑肌(SM)22α,此家族的重要结构特征是由单一CH结构域和CLR结构域组成。CaP和SM22α属于肌动蛋白细胞骨架结合蛋白,可通过与F-肌动蛋白相互作用来调节肌动蛋白细胞骨架重构,影响细胞的生物学行为,进而影响相关疾病的发生与发展。     

在膜蛋白分子侧向运动中细胞骨架的作用

本实验采用体外培养的人胃癌细胞,利用免疫荧光技术和FRAP技术研究细胞骨架和膜表面ConA受体复合物的侧向扩散运动.实验分成5组:①用CB处理细胞5小时;②CB处理5小时后,除去药物,换正常培养液培养1小时;③用秋水仙素处理5小时;④秋水仙素处理细胞5小时后,除去药物,换正常培养液培养2小时;⑤对照组.经CB处理细胞后,胞质微丝减少或消失,但是膜ConA受体复合物的侧向扩散运动增加〔D〕=1.05×10~(-1)cm~2/sec,当除去CB后,微丝重新出现,膜ConA受体复合物的侧向扩散运动又减慢〔D〕=0.81×10~(-1)cm~2/sec,与对照组相似.而无论是用秋水仙素处理细胞,还是撤药后微管收复,都不能看到膜表面ConA受体复合物侧向扩散运动的变化.以上结果表明:影响膜表面ConA受体复合物的侧向扩散运动主要在于微丝的作动.     

非折叠蛋白质应答对人胚肾细胞293A迁移特性的影响

为了研究非折叠蛋白质应答对器官发生的影响,应用衣霉素诱导非折叠蛋白质应答并观察其对人胚肾细胞系293A迁移特性的影响。在实验中,应用划痕法对细胞迁移进行观察,并应用细胞黏附实验、荧光染色技术、扫描电镜技术及免疫印迹实验分别对细胞黏附特性、微管及微丝、细胞表面边缘的突起及小分子GTPase的表达水平进行研究。结果表明,非折叠蛋白质应答可以抑制细胞迁移,进一步的研究发现,非折叠蛋白质应答可以降低细胞的黏附能力、引起细胞骨架的重排、抑制伪足的形成并降低RhoA的表达水平。这提示,非折叠蛋白质应答可能通过抑制应激细胞的迁移为应激细胞的功能修复赢得了时间,在器官发生过程中发挥作用。     

红豆杉器官,组织,细胞培养和基因工程的研究进展

本文综述了红豆杉器官、组织、细胞培养和基因工程的研究文献,并对这些领域存在的问题及其发展前景进行了讨论。     

db-cAMP对转化细胞钙调素基因表达与细胞骨架的影响

转化的C_3H_(10)T_(1/2)细胞表现增殖速度加快、表面微绒毛增加,细胞变圆,叠层生长,ConA受体呈帽状分布,微管、微丝、纤粘蛋白分布明显减少。与增殖有关的癌基因c-fos表达增强,同时发现与细胞增殖、转化和细胞骨架调节有关的钙调素(CaM)基因表达加强。用1mmo/Ldb-cAMP处理转化细胞,观察到CaM基因和原癌基因c-fos的表达分别在处理后1小时和2小时急剧下降。处理后4—5天,转化细胞表型趋正常化,大部分细胞恢复单层生长。细胞表面微绒毛和泡状物减少,ConA受体帽状分布消失,恢复分散分布在细胞膜上的特点。细胞生长明显被抑制,用优先在G_1期表达的4F_1 cDNA为探针进行分子杂交,证实了经db-cAMP处理后的细胞被阻抑在G_1期。经db-cAMP处理6天的转化细胞中微管、微丝、纤粘蛋白基本恢复正常分布。实验表明CaM的表达增强与转化细胞表型变化和细胞骨架组装减弱密切相关,db-cAMP作用后CaM表达下降是抑制转化细胞增殖并使细胞表型和细胞骨架分布趋于正常的关键事件之一。     

S.aureus对PMN粘弹性和细胞骨架影响的研究

利用微管吸吮技术和免疫组化染色,研究了在不同浓度金黄色葡萄球菌及其代谢液作用下多形核中性粒白细胞粘弹性的变化,以及在金黄色葡萄球菌作用下PMN细胞骨架的改变。结果发现金黄色葡萄球菌代谢液对PMN粘弹性无显著影响,而金黄色葡萄球菌悬液则对PMN的粘弹性有显著影响。各参数值随金黄色葡萄球菌浓度的增加而显著递增,至金黄色葡萄球菌浓度达10倍PMN浓度时趋于稳定;微丝和微管的免疫组化染色发现其细胞骨架形态发生改变,定量分析其光密度有显著增加。这些结果表明：PMN受金黄色葡萄球菌刺激后,细胞骨架发生了重新组装和骨架蛋白的表达,使PMN刚性和粘性均增加,促进在局部微循环中滞留粘附,发生炎性反应。     

清醒大鼠下丘脑外侧区注射胃泌素对胃运动的影响及胃泌素免疫反应性细胞的定位

在大鼠下丘脑外侧区(LHA)微量注入五肽胃泌素(G-5)0.01/μg和0.05μg可明显增强胃窦的运动。达一反应可被切断迷走神经所阻断。提示在LHA存在的胃泌素可参与胃运动的调节,并可能通过迷走神经起作用。用免疫组化PAP方法可显示出LHA有含阳性颗粒的大型胃泌素免疫反应性细胞和神经纤维网,这些胃泌素免疫反应性细胞和神经纤维网,这些胃泌素神经细胞可能在调节胃运动功能中起重要作用。     

植物细胞质膜的分布电荷所引起的电场和细胞内压力

根据细胞双电层模型和电学原理,推出了植物细胞膜上电荷产生的细胞内压力的计算公式。利用该公式分析了植物细胞膜上电荷产生的电磁力对细胞内压力的影响。得出了细胞的实际内压力和植物体的实际刚度比只考虑机械压力的理论结果要大些,细胞的实际破裂情况比只考虑机械压力时的理论分析结果要容易些三点结论。     

细胞周期及DNA损伤剂引起的细胞NAD含量变化及其意义

本文观察了FL细胞中ADP-核糖基转移酶(ADPRT)底物NAD含量的细胞周期性变化及其与DNA复制之间的关系。FL细胞NAD含最在G_1期最高,而在S期DNA合成高峰后0—3小时(S/G_2期)达到最低点。ADPRT抑制剂3 AB能够抑制NAD含量的细胞周期性变化,而且S期DNA合成亦受到抑制,并呈现S期延长,提示ADP-核糖基化作用可能参与DNA复制过程。本文还观察了三种DNA损伤剂MNNG、MMS及4NQO对处于细胞周期不同时相的FL细胞NAD含量的影响,以及ADPRT抑制剂3 AB及尼克酰胺对此影响的作用。证明ADPRT抑制剂可以特异地抑制DNA损伤性NAD含量下降而对正常FL细胞NAD含量及代谢抑制剂2,4-DNP所致的NAD含量下降没有影响。从而有可能建立一个以测量细胞内NAD含量为指标的简便、快速、特异的检测DNA损伤因子的方法。     

延髓中缝核区注射胃泌素增强大鼠胃运动的作用

本工作用清醒大鼠作慢性实验,采用应力传感器记录胃运动,观察向延髓中缝核内微量注射五肽胃泌素(G_5)对胃运动的影响。实验结果表明,中缝核注射1μl含0.005μg、0.01μg、0.05μg G_5均明显增强胃运动。在中缝核注射抗胃泌素血清和切断迷走神经均可取消这一效应。提示在中缝核内胃泌素参与胃窦运动的调节,并可能通过迷走神经起作用。用免疫组化PAP 方法可显示出大鼠延髓中缝核区有胃泌素免疫反应性神经细胞和神经纤维,这些胃泌素神经细胞可能在调节胃运动功能中起重要作用。     

微管与肿瘤细胞运动——免疫细胞化学研究

运用免疫细胞化学方法对三种不等恶性程度人结肠腺癌细胞株HT-29分化较好,呈上皮样,细胞排列紧密,呈聚集性生长;免疫细胞化学显示;微管不甚明显。SW480及SW620细胞呈梭形。细胞间松散,常呈单个生长,免疫细胞化学显示微管十分丰富,该种形态特征与原发肿瘤恶性程度一致,前为高分化结肠腺癌,后为高恶性度结肠腺癌,具较强转移潜能,加入TGFβ1后,三株细胞均呈生长加速,多见分裂相,但微管未见明显改变,说明细胞快速分裂并非肿瘤浸润的唯一原因,加入道诺红菌素作用后,SW480及SW620微管结构出现明显改变,表现为断裂,卷曲或呈颗粒状。提示道诺红菌素能破坏细胞微管成分,微管的破坏可能抑制肿瘤细胞的转移。     

松胞素对百合花粉原生质体内肌动蛋白微丝的影响

用B_5培养基酶解分离出百合花粉原生质体。原生质体经松胞素(5μg/ml)分别处理5、10、15、30、60 min,再用荧光标记的鬼笔碱染色,共焦激光扫描镜观察,跟踪了原生质体内的肌动蛋白微丝从一个组织复杂严密的网络转变为无数颗粒体的过程。松胞素处理过的原生质体移回至不含松胞素的培养基中后继续培养15 min,肌动蛋白颗粒快速地再延伸出微丝,重组成新的网络。存在于花粉原生质体中生殖细胞的微丝网络,在经松胞素处理后同样都形成为颗粒体。之后,如果原生质体再放入不含松胞素的培养基内继续培养,生殖细胞内的颗粒体同样会再延伸出微丝,重新组成网络。从原生质体胞质以及生殖细胞内所见到的微丝和颗粒相互转化的情况,可以断定,颗粒体不但具有凝聚微丝的功能,同时也具有重组微丝的功能。