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。     

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。     

脊索动物海鞘的类副肌球蛋白

脊索动物门尾索亚门的海鞘(Ciona intestinalis)肌肉中可抽提出副肌球蛋白,该蛋白对有机溶剂稳定并能在低离子强度环境形成纤维状晶体。海鞘副肌球蛋白纤维状晶体长度可达200微米,用电子显微镜观察其负染后的样品,具有横纹结构,横纹的总周期在150～160毫微米,其中包含有93与60毫微米的亚周期,另有若干细节在8.1与8.6毫微米左右。我们尚未见到海鞘和文昌鱼的副肌球蛋白之间有何免疫交叉反应。     

脊索动物海鞘的类副肌球蛋白

脊索动物门尾索亚门的海鞘(Ciona intestinalis)肌肉中可抽提出副肌球蛋白,该蛋白对有机溶剂稳定并能在低离子强度环境形成纤维状晶体。海鞘副肌球蛋白纤维状晶体长度可达200微米,用电子显微镜观察其负染后的样品,具有横纹结构,横纹的总周期在150～160毫微米,其中包含有93与60毫微米的亚周期,另有若干细节在8.1与8.6毫微米左右.我们尚未见到海鞘和文昌鱼的副肌球蛋白之间有何免疫交叉反应。     

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。     

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30A。(2)由于这些微丝束在完全松散前,仍呈现145A及70A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。     

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。     

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。     

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     

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。     

穴居狼蛛腿肌的显微和亚显微结构

用光学显微镜、电子显微镜和小角 X 射线衍射技术研究了穴居狼蛛(Lycosa singriensis)腿肌的构造。腿肌的肌原纤维显示 I 带和 A 带构成的典型的横纹,肌节长度比脊椎动物骨胳肌长得多,约为5.3μm。A 带中间存在 H 带和 M 线区。在肌原纤维中,长4.3μm,直径200(?)的粗肌丝排成中心间距为约600(?)的六角阵列,每根粗肌丝周围环绕着8—12根直径60(?)的纽肌丝。粗肌丝中心的显著浅染提示粗肌丝可能由肌球蛋白围绕着副肌球蛋白核心组成。X射线衍射实验结果指示,静息状态活肌肉中,肌球蛋白横桥形成435(?)重复螺旋,横桥水平的轴向间距为145(?)。静息状态在位固定的腿肌的电镜照片还显示与肌动蛋白细肌丝接触的肌球蛋白横桥,文中讨论了这一颇有兴趣的结果。     

棕色固氮菌突变种UW3部分提纯的固氮酶CrFe蛋白溶液中残存细菌铁蛋白的晶体生长及鉴定

从无钼、无氨而含铬的固氮培养基中生长的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3中纯化得到了部分纯的CrFe蛋白.在试图培养CrFe蛋白大晶体时发现,棕色晶体和砖红色晶体可同时或单独出现.SDS-PAGE和厌氧天然PAGE皆表明,棕色晶体主要由与固氮酶钼铁蛋白(Av1)类似大小的亚基(～60 kD)组成,而砖红色晶体则由～20kD亚基组成.免疫分析表明只有～60kD的亚基可与固氮酶钼铁蛋白的抗体反应,而～20kD亚基则无这种反应.在部分纯的CrFe蛋白溶液中,～20 kD的总蛋白含量远低于～60 kD蛋白的含量,表明由这种小亚基组成的蛋白只是CrFe蛋白溶液中的一种污染蛋白.用3,5-二氨基苯甲酸染色的天然电泳表明,形成砖红色和棕色晶体的蛋白是迁移率不同的两种含铁蛋白.质谱分析表明砖红色晶体蛋白为棕色固氮菌的细菌铁蛋白.分辨率为2.34 A的X射线衍射结果也表明,砖红色晶体属于H3空间群,晶胞参数为a=124.965A,b=124.965A和c=287.406 A.即将发表的三维结构解析表明,此砖红色晶体确为24聚体的细菌铁蛋白.     

蜜蜂飞翔肌收缩蛋白的电子显微镜鉴定

自五十年代肌丝滑行模型建立以来,关于脊椎动物骨胳肌的蛋白质成分,肌丝排列以及肌肉收缩时结构变化的研究取得了很大的进展。骨胳肌肌原纤维由粗、细肌丝有规律地排列所组成。对于肌肉收缩蛋白的选择性抽提,专一性抗体标记以及重组肌丝的研究,证实肌球蛋白存在于粗肌丝;肌动蛋白、原肌球蛋白和原宁蛋白存在于细肌丝(Huxley,A.F.,1957;Huxley,H.E;,1972)。昆虫间接飞翔肌的结构和生理特性有许多不同于脊椎动物骨胳肌的特点。蜜蜂飞翔肌肌原纤维虽然也包含有粗、细两     

螯虾腹屈肌肌原纤维副肌球蛋白和原肌球蛋白的分离和结晶

螯虾Procambarus clarki腹屈肌肌原纤维副肌球蛋白和原肌球蛋白已经分离和结晶。在离子强度近于0.3和pH 6.0的溶液中透析,螯虾副肌球蛋白类晶体析出,与原肌球蛋白可以彼此完全分离。经含200mmol KCl,10mmol磷酸缓冲液,pH 6.0溶液或者50mmol BaCl_2 50mmol Tris.HCl_1 pH7.8溶液透析,可以得到副肌球蛋白针状类晶体,周期为14.5或72.5nm。原肌球蛋白溶液经含2％饱和硫酸铵,10mmol醋酸缓冲液,pH 5.1之溶液透析,呈现针状或梭形结晶,具有39nm周期。     

兔肌羧甲基甘油醛-3-磷酸脱氢酶的电子显微镜观察及其光学分析处理

本文首次报道用电子显微术观察兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)晶体及游离酶分子的结果,并进行了光学衍射分析和光学滤波处理。根据光学衍射图决定的二维投影晶胞参数为69.4A×67.6A(72°)。在电子显微镜下可以直接见到酶分子由四个亚基组成,这与生化分析及X射线衍射分析结果相一致。     

高等植物的收缩蛋白

收缩蛋白最初是在肌细胞中发现和加以命名的。肌细胞中收缩蛋白主要由肌动蛋白细丝和肌球蛋白粗丝组成。肌动蛋白是一种球形分子,在高浓度盐(0.1—0.05MKCl)条件下,这些球形分子作为亚基聚合成双螺旋丝状。在低盐浓度下(>0.05MKCl)又可以使聚合体     

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

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.