Cc>G-actinconcentration>Ct(-)(+)(微丝是一种动态结构,持续进行组装和解聚。微丝可以随环境不同发生装配和解聚。Gactin可在微丝两端添加,但(+)极组装的速度较(-)极快,在一定条件下,可表现为一端因加亚单位而延长,另一端因亚单位脱落而减短,这种现象称踏车行为(treadmilling)(用荧光标记一段微丝,红箭头代表一个标记点,计时开始发现整个微丝在往右移动,但是被标记的actin并没有移动,说明正极在延伸,负极在缩短;如果单体actin的浓度降低,则正极和负极的actin都解聚,则微丝变短,这种情况解聚的速度负极比正极快)(5)MF动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内,有些微丝是永久性的结构,有些微丝是暂时性的结构X(A)(B)(D)(细胞中的微丝:A上皮细胞的微绒毛中的微丝束(microvilli):5
5 (微丝是一种动态结构,持续进行组装和解聚。微丝可以随环境不同发生装配和解聚。Gactin 可在微丝两端添加,但(+)极组装的速度较(-)极快,在一定条件下,可表现为一 端因加亚单位而延长,另一端因亚单位脱落而减短,这种现象称踏车行为(treadmilling) (用荧光标记一段微丝,红箭头代表一个标记点,计时开始发现整个微丝在往右移动,但 是被标记的 actin 并没有移动,说明正极在延伸,负极在缩短;如果单体 actin 的浓度降低, 则正极和负极的 actin 都解聚,则微丝变短,这种情况解聚的速度负极比正极快) ⑸ MF 动态变化与细胞生理功能变化相适应。在体内, 有些微丝是永久性的结构, 有些微 丝是暂时性的结构 (细胞中的微丝: A 上皮细胞的微绒毛中的微丝束(microvilli);
B.细胞质中的张力纤维(contractilebundleinthecytoplasm);C.细胞迁移过程中位于细胞前缘的片状伪足和丝状伪足中的微丝束(sheet-likeandfingerlikeprotrusionsfromtheleadingedgeofamovingcell):D.细胞分裂时的胞质分裂环(contractileringduringcelldivision))(后三种是暂时性的结构)(三)影响微丝组装的特异性药物(specificdrugsaffectpolymerdynamics)细胞松弛素(cytochalasin):一组真菌的代谢产物:可切断微丝,并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,对解聚无明显影响:用于破坏微丝网络结构,阻止细胞运动。(细胞松弛素(cytochalasin),是从真菌长孢代谢物中提取的一种生物碱,对微丝具有专一破坏作用(可切断微丝并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合)。可利用此特性来研究微丝在细胞中的作用。(PreventtheadditionofnewmonomerstoexistingMFs,whicheventuallydepolymerize))鬼笔环肽(phalloidin):-种毒蘑菇产生的双环杆肽:只与F-肌动蛋白结合,而不与G-肌动蛋白结合:阻止微丝解聚,保持微丝稳定:用于显示微丝分布,阻止细胞运动。(鬼笔环肽(phalloidin)则可抑制肌动蛋白丝的解聚,使肌动蛋白纤维稳定。只与F肌动蛋白结合,而不与G肌动蛋白结合。(Acyclicpeptidefromthedeathcapfungus死帽真菌,blocksthe depolymerization of MF;Those drugs disrupt the monomer-polymer equilibrium,so arepoisonousto cells))影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害,说明微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白单体库间的动态平衡。这种动态平衡受actin单体浓度和微丝结合蛋白的影响DrugsthataffectactinfilamentsandmicrotublesActin-specificdrugsphalloidin鬼笔环肽Bindsandstabilizesfilamentscytochalasin细胞松弛素Caps filament plus endsswinholideSeversfilamentslatrunculinBindssubunitsandtheir拉春库林preventspolymerization二、微丝网络结构的调节与细胞运动(一)非肌肉细胞内微丝的结合蛋白除肌动蛋白作为微丝的主要成分外,在不同细胞中的不同微丝,还可有不同的微丝结合蛋6
6 B.细胞质中的张力纤维(contractile bundle in the cytoplasm); C. 细胞迁移过程中位于细胞前缘的片状伪足和丝状伪足中的微丝束(sheet-like and fingerlike protrusions from the leading edge of a moving cell); D.细胞分裂时的胞质分裂环(contractile ring during cell division))(后三种是暂时性的结构) (三)影响微丝组装的特异性药物(specific drugs affect polymer dynamics) 细胞松弛素(cytochalasin): 一组真菌的代谢产物; 可切断微丝,并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合,对解 聚无明显影响; 用于破坏微丝网络结构,阻止细胞运动。 (细胞松弛素(cytochalasin ),是从真菌长蠕孢代谢物中提取的一种生物碱,对微丝具有 专一破坏作用(可切断微丝,并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合)。可利用此特性来研究 微丝在细胞中的作用。(Prevent the addition of new monomers to existing MFs, which eventually depolymerize)) 鬼笔环肽(phalloidin): 一种毒蘑菇产生的双环杆肽; 只与 F-肌动蛋白结合,而不与 G-肌动蛋白结合; 阻止微丝解聚,保持微丝稳定; 用于显示微丝分布,阻止细胞运动。 (鬼笔环肽(phalloidin)则可抑制肌动蛋白丝的解聚,使肌动蛋白纤维稳定。只与 F 肌动蛋白 结合,而不与 G 肌动蛋白结合。(A cyclic peptide from the death cap fungus 死帽真菌, blocks the depolymerization of MF; Those drugs disrupt the monomer-polymer equilibrium , so are poisonous to cells)) 影响微丝装配动态性的药物对细胞都有毒害,说明微丝功能的发挥依赖于微丝与肌动蛋白 单体库间的动态平衡。这种动态平衡受 actin 单体浓度和微丝结合蛋白的影响 Drugs that affect actin filaments and microtubles Actin-specific drugs phalloidin 鬼笔环肽 Binds and stabilizes filaments cytochalasin 细胞松弛素 Caps filament plus ends swinholide Severs filaments latrunculin 拉春库林 Binds subunits and prevents their polymerization 二、微丝网络结构的调节与细胞运动 (一)非肌肉细胞内微丝的结合蛋白 除肌动蛋白作为微丝的主要成分外,在不同细胞中的不同微丝,还可有不同的微丝结合蛋
白,共同形成独特的结构并执行特定的功能。与肌肉收缩有关的微丝结合蛋白包括肌球蛋白(myosin)、原肌球蛋白(tropomysin,Tm)和肌钙蛋白(tropnin)三种大多数非肌细胞的微丝是一种动态结构,它们持续地进行组装和去组装,这与细胞形态的持续变化和细胞运动有密切的关系。肌动蛋白结合蛋白(actinbindingprotein):与肌动蛋白单体或肌动蛋白丝结合的蛋白,对微丝的组装、物理性质及其功能具有调控作用。体内肌动蛋白的组装在2个水平上受到微丝结合蛋白的调节:①可溶性肌动蛋白的存在状态:②微丝结合蛋白的种类及其存在状态。细胞内微丝网络的组织形式和功能通常取决于与其结合的微丝结合蛋白,而不是微丝本身。a.根据微丝结合蛋白作用方式的不同,可将其分成如下几种类型:0?End-blocking (capping)Cross-inking2Monomer-sequestering福890098K1808918888808813898856889890099800998998589886689999SC89900R898899908089ho00AA酒-638988998918886889BundlingMonomersMonomersMonomerpolymerizing6nucleating?08DepolymerizingOFilament-severingMembrane-binding(①成核蛋白②单体-隔离蛋白③单体-聚合蛋白④封帽(加帽)蛋白③交联蛋白③成束蛋白②纤维切割蛋白③肌动蛋白纤维解聚蛋白?膜结合蛋白)7
7 白,共同形成独特的结构并执行特定的功能。 与肌肉收缩有关的微丝结合蛋白 包括肌球蛋白(myosin) 、原肌球蛋白(tropomysin, Tm)和肌钙蛋白(tropnin)三种 大多数非肌细胞的微丝是一种动态结构,它们持续地进行组装和去组装,这与细胞形态的 持续变化和细胞运动有密切的关系。 肌动蛋白结合蛋白(actin binding protein):与肌动蛋白单体或肌动蛋白丝结合的蛋白,对 微丝的组装、物理性质及其功能具有调控作用。 体内肌动蛋白的组装在 2 个水平上受到微丝结合蛋白的调节:①可溶性肌动蛋白的存在状 态;②微丝结合蛋白的种类及其存在状态。 细胞内微丝网络的组织形式和功能通常取决于与其结合的微丝结合蛋白,而不是微丝本身。 a. 根据微丝结合蛋白作用方式的不同,可将其分成如下几种类型: (成核蛋白单体-隔离蛋白单体-聚合蛋白封帽(加帽)蛋白交联蛋白成束蛋白 纤维切割蛋白肌动蛋白纤维解聚蛋白膜结合蛋白)