微丝

生命在于运动,各类生物有机体都在进行运动。动物和人有肌肉,肌肉收缩引起运动。构成肌肉的是肌纤维,肌纤维内有肌原纤维,肌原纤维内有粗细两种纤维,粗纤维含有肌球蛋白,细纤维含有肌动蛋白,两种蛋白相互滑动,使肌肉进行收缩运动。肌球蛋白和肌动蛋白不但分布在肌肉细胞里,还广泛地分布在非肌肉细胞里。在非肌肉细胞里它们以微丝的形式存在。肌动蛋白在2M Mg~(++)或0.1M K~+存在下,在体布能形成微丝,或者以未聚合的肌动蛋白单体的形式存在。各类真核细胞都发现有微丝,动植物细胞的生长和细胞的有丝分裂,细胞质的流动,以及变形虫和粘菌的变形运动,这些都有微丝的功能。     

植物微管和微丝骨架研究的进展

从以上叙述的资料中可以看出,近年来在植物微管蛋白的分离及其化学性质、微管的组织中心、微管的异质性、微丝的分布,以及微管和微丝骨架的功能及基因调节等方面的研究取得不少新的进展;特别是从植物中直接分离微管蛋白取得成功、以及微管蛋白异型、微管冷稳定性与植物抗寒性的关系及微丝分布广泛性等的发现,对植物细胞骨架的进一步研究具有重要意义。     

多头绒泡菌中动蛋白的免疫化学鉴定

动蛋白(kinesin)是一种微管系统的运动蛋白(motor protein),它能通过水解ATP将化学能转化为机械能,推动微管产生运动.微管系统作为一种主要的细胞骨架存在于所有真核细胞中,它们对于维持细胞形态,细胞的分裂,染色体的运动及细胞内的物质运输起着重要作用.细胞质力蛋白(dynein)和动蛋白是公认的推动这类运动的运动蛋白.自从1985年Vole首次在鱿鱼大轴突(squidgiant axon)中发现动蛋白以来,人们先后在许多种动物细胞中发现有动蛋白存在,甚至在低等真核生物棘状变形虫,盘基网柄茵和高等植物烟草花粉管中发现有动蛋白的存在.研究结果表明,动蛋白参与了真核细胞中的许多重要生命活动,如细胞中的细胞器及囊泡的运动,染色体排裂和分离等运动.动蛋白很可能是普通存在于所有真核细胞中的一种运动蛋白.多头绒泡菌(Physarum poly-cephalum)属于粘菌纲(Myxomycetes)的一种低等真核生物,它表现出许多显著的细胞运动特征如原生质团迁移,细胞质的穿梭运动(shuttle streaming)等,是研究非肌细胞运动和收缩蛋白的经典材料.在多头绒泡菌胞质中也具有微管系统,它们构成其纺锤丝等,参与染色体的运动及其它胞质运动,但至今国内外尚无人证明其中有与微管作用的运动蛋白——动蛋白的存在,作者利用抗牛脑动蛋白的单克隆抗体,     

Sindbis病毒的蛋白质合成与细胞骨架的关系

我们以Sindbis病毒感染BHK-21细胞为模式,研究了病毒的感染与细胞骨架的关系。结果显示:在病毒感染早期,细胞的蛋白质合成迅速被抑制,细胞的多聚核糖体(polysome)和mRNA从骨架上脱落,而病毒的RNA结合到骨架上。我们的结果还进一步表明,病毒的RNA是通过其3′-尾端与骨架结合的。另一方面在对Sindbis病毒非结构蛋白在体内与体外合成与加工的比较中,我们发现病毒蛋白在体外翻译加工的速度远低于体内,并且出现很多未成熟蛋白(premature protein),这种区别可能在某种程度上反应细胞骨架在蛋白质合成与加工中的作用。此外,在用秋水仙素和细胞松驰素B破坏微管和微丝后,病毒非结构蛋白的合成与加工没有明显变化,而结构蛋白的合成则受到明显的抑制。这表明病毒的两类蛋白的合成所依赖的细胞骨架成分可能有所不同,在结构蛋白合成过程中,微丝和微管起了重要作用,在非结构蛋白合成过程中,中间丝很可能起了重要作用。     

非肌细胞的运动蛋白质

从单细胞生物到高等动物,直至人体的各种细胞,表现出各种形式的细胞运动。尽管运动形式多种多样,但从分子角度看都是由两种蛋白质相互作用,引致由该种蛋白质构成的一定结构——丝或管——相对滑动的结果。本文分别介绍了非肌细胞肌动蛋白—肌球蛋白运动体系及微管蛋白—待宁(达因)蛋白运动体系蛋白质的结构与功能。     

细胞迁移中微丝微管的变化及其信号转导通路研究进展

细胞迁移是一个多步骤协调的过程。在此过程中,细胞骨架蛋白微丝和微管的动态变化提供了细胞运动的主要动力。而迁移的过程又被多种信号分子组成的复杂的网络所调控。本文主要综述了细胞迁移中微丝和微管的变化以及调控此种变化的分子机制。     

荧光标记法检测不同毒物对细胞骨架的影响

细胞骨架(Cytoskeleton)主要由微管(Microtubule,MT)、微丝(Microfilament,MF)以及中间丝(Intermediate filament,IF)这三种类型组成。它们在细胞的形态维持、物质运输、信号转导、能量转换及细胞的运动和分裂等多个过程中发挥着重要的作用。其中,由肌动蛋白组成的微丝是真核细胞中含量最丰富的一种蛋白复合体,以解聚时的球状肌动蛋白G-actin(Globular actin)或聚合时的纤丝状肌动蛋白F-actin(Filamen-tous actin)形式存在。正常细胞中肌动蛋白两种形态的转换处于动态平衡,共同行使细胞的变形运动、胞质分裂、基质附着和胞间连接等多…     

力蛋白的分子生物学与细胞运动

从亚细胞水平和分子生物学水平研究细胞运动(如:肌肉收缩、纤毛和鞭毛的运动、细胞质流动、染色体的分离、伪足的伸展等等)还是近一、二十年的事。我们已经知道肌肉收缩是由于肌动蛋白(actin)和肌球蛋白(myosin)相互作用的结果,七十年代以来另一种和运动有关的大分子系统越来越引起人们的关注,这就是微管蛋白(tubulin)和力蛋白(dynein~*)系统,现在已经知道纤毛和真核生物鞭毛的运动就是这两种蛋白质相互作用的结果。     

人微丝相关蛋白hHBRK1突变体的亚细胞定位

 hHBrk1是本研究室利用抑制性消减杂交手段,从人支气管上皮细胞恶性转化株BERP3 5中克隆到的差异高表达基因.hHBRK1蛋白家族序列在动、植物界高度保守,含有一个7重复 (heptad repeat, HR) 结构域.利用绿色荧光蛋白(GFP)报告系统,发现野生型hHBRK1蛋白在胞浆中弥散分布,在细胞运动前沿富集,与细胞片状伪足的微丝共定位.hHBRK1- R54和hHBRK1-S56 G57蛋白在胞浆弥散分布,但失去了在细胞运动前沿富集的特征.hHBRK1ΔN(1-45)在细胞内弥散分布,而hHBRK1ΔC(46-75)选择性地在高尔基体富集.研究提示,hHBRK1蛋白为微丝相关蛋白,结构的完整性是其发挥功能的前提.hHBRK1蛋白可能通过HR结构域调控微丝聚合,从而参与微丝依赖性的细胞运动或物质运输.     

封面故事

如果把细胞看作城市,微管和微丝看作四通八达的市内公路,那分子马达则是在公路上高速行驶的货车。细胞内的生命物质,如信使RNA、蛋白质、细胞器和囊泡等,均需借助于分子马达和微管、微丝系统,才能在细胞中正确地定位并发挥功能,分子马达也因其重要的功能成为研究的热点。     

花粉管中的微丝和微管

对花粉管中的微丝和微管研究的几个问题的进展进行了综述,包括微丝和微管在花粉管中的分布;微丝和微管在花粉管胞质流动、细胞器运动以及花粉管生长中的作用等几个方面,并对今后这些方面研究的重要总是进行了论述。     

花粉管中的微丝和微管

对花粉管中的微丝和微管研究的几个问题的进展进行了综述, 包括微丝和微管在花粉管中的分布;微丝和微管在花粉管胞质流动、细胞器运动以及花粉管生长中的作用等几个方面。并对今后这些方面研究的重要问题进行了论述。     

新型细胞骨架分隔丝的结构和功能研究进展

细胞骨架是细胞内的蛋白纤维网状结构,包括人们熟知的微管、微丝和中间纤维.目前研究表明分隔丝(septin filaments)是一类在真核生物中广泛分布的蛋白纤维,逐渐被认为是一种新型细胞骨架结构.分隔丝由可结合GTP的分隔丝蛋白单体(Septin)聚合形成异源复合体,进一步组装成纤维丝.分隔丝可形成纤维束,环状或笼状等结构,并与细胞膜或其他细胞骨架成分发生相互作用.在细胞内,分隔丝参与胞质分裂、细胞迁移、神经元发育和免疫等重要生理及病理过程.分隔丝结构或功能的异常与多种人类疾病如肿瘤等密切相关.本文将从分隔丝的结构、组装调控、功能及与人类疾病的关系等方面综述近年的研究进展.     

大蒜根尖细胞微管的免疫荧光观察

1963年,先后在动物和高等植物细胞中发现微管结构。已经知道微管不仅具有支持功能,而且在运动、运输和分泌等一系列细胞活动中发挥重要作用。在高等植物细胞中,微管明显地参与形态建成。周质微管(Cortical microtubules)可能与细胞壁中纤维素微纤丝的排列与定向有关。早前期带(Preprophase Bands)预示胞质分裂时细胞板的位置。成膜体微管参     

肌动蛋白相关蛋白2/3复合体的结构、功能与调节

微丝参与了细胞形态维持及细胞运动等多种重要的细胞过程。微丝由肌动蛋白单体组装而成 ,肌动蛋白相关蛋白 2 / 3(Arp2 /Arp3,Arp2 / 3)复合体在微丝形成过程中起重要作用。Arp2 / 3复合体由 7个亚单位组成 ,在细胞内受到多种核化促进因子的调节 ,并与这些因子协同作用来调节肌动蛋白的核化。Arp2 / 3复合体结构、功能及调节的研究对于阐明微丝形成机制及细胞骨架与某些信号分子的关系有重要意义。     

微丝的信号调控机制和体内功能

微丝是细胞骨架的主要成分之一,广泛存在于所有真核细胞中。微丝与其相关蛋白介导的信号通路几乎在所有的生物学事件中发挥重要作用,参与了细胞形态维持、细胞运动、信号转导等细胞基本生物学行为的调控。同时,微丝及其相关蛋白还在个体发育中扮演重要角色,其异常与疾病发生发展过程密切相关。该文就微丝相关蛋白、微丝相关信号通路、微丝功能及其与疾病相关的最新研究进展进行小结,并对微丝的未来研究方向进行了初步的探讨。     

翻译后修饰及微管结合蛋白对微管动态结构与功能的调控

微管是处于高度动态变化中的细胞结构。微管的动态性对于微管在细胞内许多特定功能的发挥至关重要。细胞内存在许多微管结合蛋白,对于微管的动态性及微管相关的细胞活动起着重要的调节作用,而微管结合蛋白与微管的相互作用又受到微管蛋白的翻译后修饰的调控。该综述主要讨论微管蛋白的翻译后修饰和微管结合蛋白如何影响微管动态结构,进而调控以微管为基础的细胞活动。     

凝集素与细胞凝集 Ⅱ细胞膜在凝集反应中的作用

凝集素对细胞的凝集作用可被秋水仙硷、长春新硷和松胞素B所抑制;已知前两种药物能破坏微管,而松胞素B可分解微丝。因此认为凝集作用是和微丝、微管相关。此外,用荧光素、酶、铁蛋白或血蓝蛋白标记的凝集素与细胞作用,发现凝集素在正常细胞表面是随机分布的;在肿瘤细胞表面则是成簇分布的。许多实验证明细胞表面受体的成簇或成帽需要有完整的微丝及微管。这就是说凝集素在微丝和微管的作用下,使表面受体成簇,造成局部受体的浓聚,终于发生细胞凝集。这些观察结     

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。     

微管微丝交联因子1的结构与功能

微管微丝交联因子1(microtubule actin cross-linking factor 1,MACF1)是一种新的细胞骨架交联蛋白,属于血影斑蛋白(spectraplakin)家族成员之一,包含3个基本结构域即N末端结构域、杆状结构域及C末端结构域.其主要功能是交联微丝微管细胞骨架,参与细胞信号转导、蛋白质运输、胚胎发育以及疾病发生等过程.近年来,MACF1在细胞骨架动力学过程中的作用备受关注.现就该分子的结构与功能的最新研究进展进行综述.