微管解聚型驱动蛋白的结构与功能

Kin-I 驱动蛋白(Kin-I kinesins)是一类重要的微管调节蛋白,具有依赖ATP的微管解聚活性.这类驱动蛋白在神经元的发育、纺锤体的组装和染色体的分离过程中起着重要的作用.自被发现以来的十几年里,人们对Kin-I驱动蛋白做了大量的研究工作.现对Kin-I驱动蛋白的结构、微管解聚活性及生理功能等方面进行简要综述.     

大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中Tau蛋白表达的研究

目的探讨Tau蛋白在新生大鼠大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中的表达及意义.方法采用细胞培养、免疫细胞化学方法(SABC法)观察及计算机图像分析技术测定Tau蛋白在神经干细胞定向分化为神经元过程中不同时段的表达情况.结果在神经干细胞定向分化为神经元的过程中,Tau蛋白由核周淡染分布渐至在胞体与突起中密集均匀分布,随着突起伸展而不断地延伸,并且Tau蛋白的表达量逐渐增加.结论新生大鼠大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中,Tau蛋白的时空表达与神经干细胞定向分化的神经元形态变化有一定的相关性并在此过程中发挥着重要的作用.     

以单细胞免疫荧光技术观察烟草细胞融合过程中微管骨架的变化

本文建立了单细胞免疫荧光标记技术并以此结合单对细胞融合技术对细胞融合过程中微管骨架组织形式的动态变化进行了追踪观察。发现在聚乙二醇(PEG)诱导条件下,一旦细胞开始粘连,细胞内微管骨架便开始解聚。在细胞融合的整个过程中一直维持着这种解聚的状态,直到融合完成,在后续的培养中微管骨架才重新出现。在微管骨架呈解聚状态时融合产物不能完成与另外的细胞融合。实验揭示了细胞的再融合能力可能受细胞本身微管骨架状态的影响。该结果为解释高等植物如何避免多精入卵提供了新的可能性。     

小麦叶肉细胞原生质体中微管骨架的排列格局与[Ca2+]cyt的关系

以小麦叶肉细胞原生质体为材料,通过免疫荧光标记和Ca~(2 )荧光染料的装载并结合药物学试验,借助激光共聚焦扫描显微镜观察,探讨微管骨架和Ca~(2 )之间的内在联系。试验结果表明,[Ca~(2 )]_(cyt)的升高能够诱发微管骨架的解聚;而微管骨架的解聚也会促使胞外Ca~(2 )内流,进而造成[Ca~(2 )]_(cyt)的升高。     

γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟和活化中的分布

微管蛋白(tubulin)是一蛋白质超家族,其中α-,β-微管蛋白是主要的微管蛋白,而γ-微管蛋白主要在微管组装中起作用. 我们利用蛋白质印迹和激光共聚焦技术研究了γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟、受精和活化中的分布. γ-微管蛋白存在于猪卵母细胞中,并且在减数分裂成熟各个时期的量保持不变. 它聚集在微管上,特别是中期纺锤体的两极和后末期的中板. 体外受精和孤雌活化后,γ-微管蛋白聚集在雌雄原核的周围.另外它也存在于精子的顶体帽和颈部.在早期卵裂中,γ-微管蛋白聚集在胚胎的细胞核周围.实验结果表明,γ-微管蛋白在猪卵母细胞、精子和胚胎的微管组装中起重要的调节作用,在猪受精过程中,精子和卵子都向受精卵贡献中心体物质.     

蛋白磷酸酯酶2A调节微管相关蛋白1b的磷酸化

微管相关蛋白MAP1b的生物学活性受其磷酸化修饰的调节,后者则受相应的蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶(PP)调控.为研究蛋白磷酸酯酶在脑内对MAP1b磷酸化的调控作用,采用有代谢活性的大鼠脑片作为模型,分别应用冈田酸(okadaic acid)和cyclosporin A选择性地抑制PP2A 和PP2B活性,来研究其对脑内蛋白磷酸酯酶MAP1b磷酸化的调控.采用特异性的MAP1bⅠ型磷酸化依赖性抗体522和免疫印迹技术检测MAP1bⅠ型磷酸化.结果表明,当PP2A被okadaic acid选择性抑制后,MAP1bⅠ型磷酸化明显增加.而PP2B被选择性地抑制后,MAP1b磷酸化的变化不大.免疫组化染色显示,MAP1b广泛分布于鼠大脑神经元和突起中,与对照组相比,在PP2A抑制的脑片中抗体522的免疫活性在神经元中明显升高.上述结果表明,PP2A是脑中调控MAP1bⅠ型磷酸化的主要蛋白磷酸酯酶.     

微管骨架在轮藻节间细胞伸长生长中的作用

利用免疫荧光定位及激光共聚焦扫描显微镜,结合细胞生长曲线的定量测定,对不同生长阶段的轮藻节间细胞微管骨架进行了观察研究,结果如下:轮藻顶端生长活跃的新生细胞中,与细胞长轴垂直的周质微管(cortical microtubules)占绝对优势,随着生长速率的减慢,周质微管由垂直于细胞长轴逐渐转为平行排列;基部生长基本停止的节间细胞中,胞内微管则以平行细胞长轴为主;不同生长阶段节间细胞的微管骨架,对微管特异解聚剂黄草消(oryzalin)处理的敏感性表现不相同。顶端生长活跃的节间细胞经oryzalin处理40min后,绝大多数周质微管发生解聚;而基部生长基本停止的老细胞中,即使延长处理时间,仍残留一些尚未完全解聚的微管片段;10μmol/L微管解聚剂oryzalin处理轮藻顶端新生细胞,在高精度的细胞伸长生长测定装置监测下,发现oryzalin对细胞的伸长生长速率有明显的抑制作用,去掉药剂后,伸长生长又有一定的恢复。并且发现,经o-ryzalin处理后,微管的解聚(40min左右)与顶端节间细胞伸长生长的停止(100min左右)两者间存在着时间上的差异,即微管解聚在先,细胞伸长停止在后。以上结果均说明微管骨架在轮藻节间细胞生长中具有重要作用。     

蕨类植物精细胞运动器和细胞骨架的研究

介绍了近年来蕨类植物游动精子运动器和细胞骨架的研究进展。游动精子由配子体精子器中的非运动细胞发育形成,其分化过程包括了运动器官和细胞骨架的合成和组装。精子发生过程中形成的运动器的各部分结构包括鞭毛、基体、多层结构及附属结构;基体是细胞中新形成的结构,在不同类群的蕨类植物中分别由双中心粒、分支生毛体和生毛体产生。鞭毛、基体和多层结构中的微管带形成了游动精子三个独特的微管列阵,由于微管蛋白的后修饰作用这些微管列阵十分稳定;centrin是运动器中的重要成分, 但功能尚不清楚,可能和细胞骨架及运动器的构建有关。     

LINGO-1:新发现的脑内神经再生抑制因子

在成年动物和人中枢神经系统 ,髓鞘内的神经再生抑制因子 (MAG、OMgp、Nogo等 )通过与神经元上的特异性受体复合体相互作用 ,启动对神经轴突再生的抑制 ;“Nogo 6 6受体”(Nogo 6 6receptor,即Nogoreceptor 1,NgR1)和“p75神经生长因子受体”是组成此受体复合体的两个关键亚单位 ;被Nogo等激活的受体复合体能活化“胞内骨架调节因子”———RhoA ,RhoA最终实现对轴突延长的抑制。美国学者最近发现 ,在转染后成功表达NgR1和p75的非神经细胞 (COS 7细胞 ) ,神经再生抑制因子OMgp不能激活NgR1和p75复合体、亦不能活化RhoA ,暗示神经…     

APC蛋白的结构特征及其与细胞骨架的关系

编码APC蛋白(adenomatous polyposis coli,APC)基因的缺失突变会导致家族性和散发性的结肠癌,APC蛋白除了能直接参与Wnt信号途径调节β—catenin的浓度之外,最近的研究表明APC蛋白能够与细胞骨架的主要成分微管和微丝直接或间接结合,通过调节微管的解聚和聚合,间接调节染色体的分离,作为潜在的细胞骨架调节分子将细胞骨架与重要的细胞信号转导通路紧密联系在一起。