9.1微丝与细胞运动 微丝 (microf i |ament):又称肌动蛋白纤维 (actin filament),是由肌动蛋白单体线性排列 的两条链螺旋缠绕形成,形状如双线捻成的绳子, 直径约7nm。 D 7ae2008
9.1 微丝与细胞运动 微 丝 ( microfilament ) : 又 称 肌 动 蛋 白 纤 维 (actin filament),是由肌动蛋白单体线性排列 的两条链螺旋缠绕形成,形状如双线捻成的绳子, 直径约7nm
9.1.1微丝的组成及其组装 微丝的主要成分是肌动蛋白(actin),分3类:a-肌动蛋白分 布于肌细胞;B-和y-分布于所有细胞。 单体呈哑铃形,称球状肌动蛋白(G-actin);多聚体称纤维 状肌动蛋白(F-actin)。 结构高度保守,酵母和兔子actin有88%的同源性。 肌动蛋白单体具有ATP酶活性。 肌动蛋白在进化上非常保守,由同一祖先基因进化而来 横纹肌 4种a-肌动蛋白 心肌 (哺乳动物和鸟类) 血管平滑肌 6种 肠道平滑肌 -肌动蛋白与Y肌动蛋白 (所有真核细胞) D7a2008
9.1.1 微丝的组成及其组装 • 微丝的主要成分是肌动蛋白(actin),分3类:α-肌动蛋白分 布于肌细胞;β-和γ-分布于所有细胞。 • 单体呈哑铃形,称球状肌动蛋白(G-actin);多聚体称纤维 状肌动蛋白(F-actin)。 • 结构高度保守,酵母和兔子actin有88%的同源性。 • 肌动蛋白单体具有ATP酶活性。 肌动蛋白在进化上非常保守,由同一祖先基因进化而来 4种-肌动蛋白 -肌动蛋白与-肌动蛋白 6种 横纹肌 心肌 血管平滑肌 肠道平滑肌 (哺乳动物和鸟类) (所有真核细胞)
负极 负极 肌动蛋白 分子单体 36 nm COOH 36 nm 正极 正极 肌动蛋白和微丝的结构: A,肌动蛋白的三维结构,1分子ATP和1分子Mg2+结合于肌动蛋白分子的中 间裂缝中;B,微丝的结构模型,微丝中一个肌动蛋百亚基与4个相邻 的亚基相互作用;C,微丝负染后的电镜图像
肌动蛋白和微丝的结构: A,肌动蛋白的三维结构,1分子ATP和1分子Mg2+结合于肌动蛋白分子的中 间裂缝中;B,微丝的结构模型,微丝中一个肌动蛋白亚基与4个相邻 的亚基相互作用;C,微丝负染后的电镜图像
微丝的装配 ◆条件: ATP-actin的浓度,适宜的温度,Na+、K和Mg2+。 ◆过程:3~4个actin聚集成一个核心(核化);ATP-actin分 子在核心两端结合,结合后ATP水解成的ADP仍结合在肌动蛋 白上。 ◆形成ATP-actin帽:当ATP-actin的浓度高时,ATP-肌动蛋 白在(+)端添加的速度大于结合上的ATP-actin水解成ADP actinl的速度,就形成ATP-actinl帽。 “踏车”现象:溶液中ATP-肌动蛋白的浓度处于临界浓度 时,ATP-肌动蛋白在(+)端添加与从(-)端分离相等,表现出 “踏车”现象。 ◆具有极性:G-actin具有极性,装配时头尾相接因此F actin也有极性
◆条件: ATP-actin的浓度,适宜的温度,Na+ 、K +和Mg2+ 。 ◆过程:3~4个actin聚集成一个核心(核化);ATP-actin分 子在核心两端结合,结合后ATP水解成的ADP仍结合在肌动蛋 白上。 ◆形成ATP-actin帽:当 ATP-actin的浓度高时,ATP-肌动蛋 白在(+)端添加的速度大于结合上的ATP-actin水解成ADPactin的速度,就形成ATP-actin帽。 ◆ “踏车”现象:溶液中ATP-肌动蛋白的浓度处于临界浓度 时,ATP-肌动蛋白在(+)端添加与从(-)端分离相等,表现出 “踏车”现象。 ◆具有极性:G-actin具有极性,装配时头尾相接 因此Factin也有极性。 微丝的装配
踏车行为:体外组装时,单体可同时在(+)端添 加,在()端分离。 ADP ATP 结合ATP的单体肌动 actin with actin with bound ADP bound ATP 蛋白形成微丝的帽子 有助于帽子端结构稳 定。红色为ATP结合 单体。 踏车行为。 红色为标记单体
- + 踏车行为。 红色为标记单体。 踏车行为:体外组装时,单体可同时在(+)端添 加,在(-)端分离。 结合ATP的单体肌动 蛋白形成微丝的帽子 有助于帽子端结构稳 定。红色为ATP结合 单体