副肌球蛋白长带的细微结构

(1) 用局部酶解方法,发现河蚌白闭壳肌的副肌球蛋白长带系由许多微丝组成,微丝直径约30。(2) 由于这些微丝束在完全松散前,仍呈现145及70横纹结构,而副肌球蛋白类晶体也具有类似的结构,我们推测微丝主要是由副肌球蛋白分子直线聚合而形成的。(3) 用局部酶解方法,可以任意重现副肌球蛋白长带的点阵结构。(4) 在副肌球蛋白长带中,存在有机械的弱点与酶解时易受作用之点,此结构上不均一性的物质基础尚不明了。     

蜜蜂间接飞翔肌粗肌丝的微丝结构

用能溶解肌球蛋白但不溶解副肌球蛋白的溶液(300 mM KCI,pH6.0)处理分离的蜜蜂间接飞翔肌粗肌丝,经数分钟后可以看到粗肌丝端头散开成为多根微丝,微丝数最多为7根。延长处理时间,可以见到粗肌丝中央部分只剩下直径约为5 nm的徽丝。实验结果支持我们以前提出的蜜蜂间接飞翔肌粗肌丝的结构模式,并指示贯穿肌小节、两端都和Z线相连的内芯至少部分由副肌球蛋白组成。只存在于A带的,由6根微丝形成的外套是由肌球蛋白分子组成。     

肌原纤维上蛋白质定位问题的研究 Ⅰ.标记抗体的电子显微镜观察在副肌球蛋白定位问题上的初步应用

(一)应用铁蛋白标记抗体的技术对尖蚌闭壳肌白色部分的粗丝作了副肌球蛋白的定位研究。结果支持了许多作者根据小角度X-光衍射和电子显微镜分别从副肌球蛋白肌丝和晶体反映出来的共同特征周期所作的推测,即副肌球蛋白是粗丝的组成部分。从免疫化学反应的结果来看,副肌球蛋白分布于粗丝的表面。(二)粗丝与标记的副肌球蛋白抗体反应后,再经反染,周期为360A的横纹结构更为清晰。此数值恰为一般在副肌球蛋白天然及人工纤维和晶体中所见到的720A周期的一半。这个观察和平行的物化研究以及对副肌球蛋白分子的电子显微镜观察,都证明副肌球蛋白可能具有亚基结构,亚基的长度为360A。(三)观察到粗丝在与标记抗体反应后,有侧向偶联现象。     

对虾原肌球蛋白晶体和纤维的电子显微鏡观察

(1)利用锇酸、磷钨酸染色,复型和超薄切片等技术在电子显微镜下观察了对虾原肌球蛋白长纺锤形晶体的横纹结构。对虾原肌球蛋白在溶解度上与副肌球蛋白接近。(2)对虾原肌球蛋白晶体的横纹周期约400A,与一般的原肌球蛋白相同;而其横纹细节的间距为140A,却与副肌球蛋白相类。因此,对虾原肌球蛋白一如河蚌闭壳肌或斧足肌原肌球蛋白,构成两类蛋白质之同的“中间”类型。(3)在无盐的水溶液中,对虾原肌球蛋白聚合所形成的亚显微纤维,也具有横纹结构,其同距也是140A。(4)讨论了原肌球蛋白,副肌球蛋白和轻酶解肌球蛋白晶体横纹结构的特征与相同之处以及它们与分子结构可能有的内在联系。     

花粉管微丝骨架的研究

用PHEM缓冲液对萌发花粉进行吸胀处理,经0.15%Tritonx-100提取,0.2%考马斯亮兰R250染色后,在光学显微镜下观察到具有蛋白质性质的骨架结构。对从花粉管吸胀出的凝胶状物质进行临界点干燥,电子显微镜扫描??结果表明,花粉管原生质中镶嵌着大量相互交错的丝状物质。兔肌重酶解肌球蛋白标记结果证明,这些丝状物质主要为F-肌动蛋白,其直径为5—7nm,半螺距为370A。本实验结果表明,花粉管原生质中存在着大量微丝骨架结构,这些微丝骨架是由F-肌动蛋白组成的。     

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。     

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。     

芹菜韧皮部中的肌动蛋白

芹菜韧皮部初步纯化的肌动蛋白,用SDS聚丙烯酸胺凝胶电泳进行分离,得到与兔骨胳肌的肌动蛋白相似的迁移率,其分子量为43 000道尔顿,与免肌肌动蛋白的分子量相一致。韧皮部的G-肌动蛋白聚合成F-肌动蛋白,在电子显微镜下观察到直径5～7nm肌动蛋白的微丝。用兔肌的重酶解肌球蛋白处理并负染后,在电镜下观察到箭头状装饰。韧皮部的F-肌动蛋白能激活兔肌重酶解肌球蛋白ATP酶的活性,酶活性可被激活8倍以上。证明芹菜韧皮部中确实存在肌动蛋白。     

鸭肫平滑肌肌球蛋白经α－糜蛋白酶轻微酶解及其Mg~（2＋）－ATP酶性质的改变

用α－糜蛋白酶对鸭肫平滑肌肌球蛋白进行有限酶解,使肌球蛋白重链的电泳双带变成单带。酶解后肌球蛋白与正常肌球蛋白相比,肌动蛋白激活的磷酸化肌球蛋白的Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活力在低Ｍｇ２＋离子浓度时反而较高。从酶解后肌球蛋白溶液中只分离到１个４．２ｋｄ的小肽段。氨基酸组成测定及荧光胺末端标记实验提示,该小肽段酶切自平滑肌肌球蛋白重链ＳＭ１的Ｃ末端。     

螫虾腹屈肌的肌球蛋白-副肌球蛋白丝

利用甘油梯度离心方法分离和纯化螯虾腹屈肌粗肌丝,电子显微镜照片显示粗肌丝上有数条纵行条纹,指示其可能由数根亚丝所组成。粗肌丝的 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明其含有肌球蛋白和副肌球蛋白,肌球蛋白仅包含有二种轻链。副肌球蛋白类晶体呈针状,具有14.5nm 和72.5nm 的横纹周期。实验结果表明,螯虾腹屈肌粗肌丝是肌球蛋白-副肌球蛋白丝。     

鸭肫平滑肌肌球蛋白经α—糜蛋白酶轻微酶解及其Mg^2＋—ATP酶…

用α－糜蛋白酶对鸭肫平滑肌肌球蛋白进行有限酶解,使肌球蛋白重链的电泳双带变成单带。酶解后肌球蛋白与正常肌球蛋白相比,肌动蛋白激活的磷酸化肌球蛋白的Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ活力在低Ｍｇ＾２＋离子浓度时反而较高。从酶解后肌球蛋白溶液中只分离到１个４．２ｋｄ的小肽段。氨基酶组成测定及荧光胺末端标记实验提示,该小肽段酶氏自平滑肌肌球蛋白重链ＳＭ１的Ｃ末端。     

肌球蛋白微丝在高压力下的解离和重组

高压力下肌球蛋白微丝的解离研究表明,在１－６５０ｂａｒ压力下肌球蛋白微丝的解离是完全可逆的,在５℃时其解离平衡常数的对数ｌｇＫ＝－１２９,解离标准体积变化为２０８８ｍｌ／ｍｏｌ。研究还指出,由肌球蛋白聚合成肌球蛋白微丝的熵是＋１４８．５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２０℃）,表明这是一熵驱动的自发过程,连续二次加压解离动力学研究结果暗示,肌球蛋白二体是肌球蛋白微丝解离过程中的中间体。     

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．     

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

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He La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.     

原肌球蛋白和副肌球蛋白晶体的电子显微镜观察

(一)自猪胃、猪膀胱平滑肌、鵝肫、鴨肫平滑肌、河蟹横紋肌和河蚌閉壳肌及斧足肌制备出原肌球蛋白的針状晶体,自河蚌的两种肌肉制备出副肌球蛋白的針状晶体,分別在电子显微鏡下观察其横紋結构与細节。(二)各种原肌球蛋白的針状晶体与河蚌的副肌球蛋白晶体相类,一般都不是具有三維規律性的真正晶体,而是具有横紋結构和整齐外形的纤維聚集物——类晶体。(三)各种原肌球蛋白类晶体的横紋周期,大都属于n×200A(n=1,2,…)数系,周期或为400A、或为200A。其具有400A周期的,有时伴有200A的細节。这些共同的特征与免原肌球蛋白真正晶体的三維网状周期相同。(四)鴨肫和鹅肫原肌球蛋白的类晶体中,除了400A,200A的横紋外,还出現800A(n=4)的周期,显示其分子长度可能至少不低于800A。(五)河蚌斧足肌和閉壳肌副肌球蛋白的类晶体,同海蚌一样,都具有周期約700A的横紋結构。条件适宜时,还可以在每一周期之間观察到4条横紋,細节間距为140A。(六)河蚌閉壳肌原肌球蛋白的类晶体中,也有接近800A的周期。(七)在高盐条件下所获得的河蚌斧足肌和閉壳肌原肌球蛋白的类晶体,与上述一般低盐条件下的类晶体不同,細节間距与副肌球蛋白的相同,为140A,而非200A。(八)根据电子显微鏡下观察到的类晶体横紋周期和細节間距,可以初步推論:一般而言,原肌球蛋白和副肌球蛋白是两类而非一类的蛋白貭。但在两种蛋白貭共存的同一肌肉,如河蚌閉壳肌或斧足肌之中,它們之間还可能存在着一定的亲属关系。     

从马王堆一号汉墓轪侯妻的肌肉等组织的细微结构看这具汉尸的保存程度

对马王堆一号汉墓软侯妻尸体的肌肉等组织的细微结构进行了一些观察和试验,借以判断此尸体保存的程度和探索其所经历的变化。主要结果如下: 1.用硫酸十二酯钠浸泡或胶原酶水解,可以使汉尸腰大肌的胶原组织解聚松散,暴露出比较干净的肌纤维,横纹结构清晰,肌纤维膜仍存在。2.汉尸腰大肌和膈肌保存得较好的部分,除肌纤维膜外,沿纤维方向基本上已失去连续性,Ⅰ带细丝和H带物质大部分消失,只剩余“半A盘”及Z盘物质和若干残丝。3.利用枯草杆菌酶局部酶解和机械打碎等手段,获得汉尸腰大肌肌原纤维的各种碎片。参考现代尸肌原纤维的各种纤维和盘带组分的形态以及汉尸超薄切片所显示的细微结构,从形态上初步鉴定其为A盘物质(“半A盘”)及其碎片,不完整的粗丝和细丝,Z盘物质及其碎片。4.用组织蛋白酶作用于现代尸横纹肌,可以模拟汉尸腰大肌降解的过程。对肌原纤维的A带和Ⅰ带而言,由于空间阻碍因素,酶容易作用于Ⅰ带的细丝。局部酶解后,肌肉超薄切片的图象与汉尸极为类似。这个结果也提示:组织蛋白酶在汉尸的自溶降解过程中可能起过主要的作用。5.根据免疫萤光标记法的初步观察,汉尸腰大肌保存得较好的部分,肌球蛋白的抗原性尚有部分的保存。6.利用硫酸十二酯钠、脲、乙醇胺等溶剂,加温、匀浆,可从汉尸腰大肌中抽提出一些蛋白质组分或其局部降解物。7.从汉尸心肌中测不出细胞色素c。8.汉尸胶原纤维在硫酸十二酯钠溶液中解聚,和为胶原酶降解的过程,与现代尸胶原纤维很为类似。9.用乙醇胺溶液可自汉尸大脑顶叶抽提出一些蛋白质组分或其局部降解物。血红素类物质有所保存。10.讨论了汉尸保存程度的一些规律性问题。     

栉江珧平滑闭壳肌收缩装置的超微结构

利用电子显微镜观察了栉江珧平滑闭壳肌收缩装置的精细结构,它含有粗肌丝、细肌丝和致密体。分离的天然粗肌丝含肌球蛋白和副肌球蛋白,呈现带状和Bear-Selby网格状图象,其周期为14.5nm和7.2nm。以不含ATP的低离子强度溶液处理粗肌丝,则其近侧集聚大量细肌丝;而以微酸性、中等离子强度溶液处理粗肌丝,可以溶去肌球蛋白,但不破坏其周期性结构。以2M脲处理粗肌丝,它纵向分散成直径约有10nm的长带。     

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     

中间丝

自60年代后期,陆续发现了直径约8—10nm的细胞质丝。最初由于对这类纤丝的性质不清楚,曾有fila-ments、intermediate filaments、β-filaments、80-100 filaments、100(10nm)filaments诸多命名。至70年代后期才逐渐统一为intermediate filaments(IF)或100A(10nm)filaments。IF的中文名亦很纷繁,如中等纤维、中间纤维、居间纤维、中间丝等。 IF的直径介于肌动蛋白丝与肌球蛋白丝(粗丝)和微管之间,命名冠以“中间”修饰词是恰当的。与微管相对而言,IF、微丝和粗丝同属纤丝filaments范畴。既然microfilaments和thick filaments分别称为微丝和粗丝,那么IF则理应称为中间丝。     

热带假丝酵母(Candida tropicalis)79微体(microbody)分离与特性的研究

本文报道利用正十五烷热带假丝酵母Candida tropicalis 79微体的诱导和分离。用分级离心和非连续蔗糖密度梯度离心技术,从对数生长期前期的热带假丝酵母原生质体中分离得结构完整的微体。经酶学和细胞化学分析表明,微体中具有很强的过氧化氢酶、尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶等活力和使3,3′-二氨基联苯(DAB)氧化聚合的能力,证实了过氧化氢酶等主要定位在微体上。电镜观察,微体是单膜结构的细胞器,在某些微体的基质中尚见到晶核(crystalline core)和类晶体(crystallo-id)等细微结构。微体中尚含有一定量的脱氧核糖核酸,提示了微体有遗传功能的可能性。