微丝

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2024-07-11 03:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

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目录 1 微丝简介 2 微丝的功能 3 微丝特异性药物: 3.1 1、细胞松弛素(cytochalasin) 3.2 2、鬼笔环肽(phalloidin) 微丝简介

微丝(microfilaments)由肌动蛋白分子螺旋状聚合成的纤丝,又称肌动蛋白丝(actin filament),细胞骨架的主要成分之一。其直径约7纳米。微丝和它的结合蛋白(association protion)以及肌球蛋白(myosin)三者构成化学机械系统,利用化学能产生机械运动。由微丝形成的微丝束称为应力纤维,常横贯于细胞长轴。脊椎动物肌动蛋白分为α、β和γ三种类型,α型分布于心肌和横纹肌细胞中,α及γ型分布于平滑肌细胞中,β及γ型分布于非肌细胞中。聚合的及非聚合态的肌动蛋白能与其多种结合蛋白相互作用,这些结合蛋白对肌动蛋白的聚合及对微丝的稳定、长度及分布具有调节作用。微丝对细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。

文件:Bkbtk.jpg 肌动蛋白单体(又被称为G-Actin,全称为球状肌动蛋白,Globular Actin,下文简称G肌动蛋白)为球形,其表面上有一ATP结合位点。肌动蛋白单体一个接一个连成一串肌动蛋白链,两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝。这种肌动蛋白多聚体又被称为纤维形肌动蛋白(F-Actin,Fibrous Actin)。

微丝能被组装和去组装。当单体上结合的是ATP时,就会有较高的相互亲和力,单体趋向于聚合成多聚体,就是组装。而当ATP水解成ADP后,单体亲和力就会下降,多聚体趋向解聚,即是去组装。高ATP浓度有利于微丝的组装。所以当将细胞质放入富含ATP的溶液时,细胞质会因为微丝的大量组装迅速凝固成胶。而微丝的两端组装速度并不一样。快的一端(+极)比慢的一端(-极)快上5到10倍。当ATP浓度达一定临界值时,可以观察到+极组装而-极同时去组装的现象,被命为“踏车”。

微丝的组装和去组装受到细胞质内多种蛋白的调节,这些蛋白能结合到微丝上,影响其组装去组装速度,被称之为微丝结合蛋白(association protein)。

微丝的组装先需要“核化”(nucleation),即几个单体首先聚合,其它单体再与之结合成更大的多聚体。Arp复合体(Actin related-protein)是一种能与肌动蛋白结合的蛋白,它起到模板的作用,促进肌动蛋白的多聚化。Arp复合体由Arp2,Arp3和其它5种蛋白构成。

封闭蛋白(end-blocking protein)则是微丝两端的“帽子”。当这种蛋白结合到微丝上时,微丝的组装和去组装就会停止。这对一些长度固定的蛋白来说很重要,如细肌丝。

而前纤维蛋白(Profilin,或译G肌动蛋白结合蛋白)则是促进多聚的,相应地促解聚的蛋白则有丝切蛋白(Cofilin)。纤丝切割蛋白(filament severing protein),如溶胶蛋白(Gelsolin),能将微丝从中间切断。粘着斑蛋白(Vinculin)则能固定微丝到细胞膜上,形成粘着斑。交联蛋白(cross-linking protein)有两个以上肌动蛋白结合位点,起到连接微丝的作用,其中,丝束蛋白(fimbrin)帮助微丝结成束状,而细丝蛋白(filamin)则将微丝交联成网状。

微丝是双股肌动蛋白丝以螺旋的形式组成的纤维, 两股肌动蛋白丝是同方向的。肌动蛋白纤维也是一种极性分子, 具有两个不同的末端,一个是正端,另一个是负端。

微丝首先发现于肌细胞中, 在横纹肌和心肌细胞中肌动蛋白成束排列组成肌原纤维, 具有收缩功能。微丝也广泛存在于非肌细胞中。在细胞周期的不同阶段或细胞流动时, 它们的形态、分布可以发生变化。因此,非肌细胞的微丝同胞质微管一样, 在大多数情况下是一种动态结构, 以不同的结构形式来适应细胞活动的需要。  

微丝的功能

微丝除参与形成肌原纤维外还具有以下功能:

1.形成应力纤维(stress fiber):非肌细胞中的应力纤维与肌原纤维有很多类似之处:都包含myosin II、原肌球蛋白、filamin和α-actinin。培养的成纤维细胞中具有丰富的应力纤维,并通过粘着斑固定在基质上。在体内应力纤维使细胞具有抗剪切力

2.形成微绒毛

3.细胞的变形运动:分为四步:

①:微丝纤维生长,使细胞表面突出,形成片足(lamellipodium)。

②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。

③在myosin的作用下微丝纤维滑动,使细胞主体前移。

④解除细胞后方的粘和点。如此不断循环,细胞向前移动。阿米巴原虫、白细胞、成纤维细胞都能以这种方式运动。

4.胞质分裂:有丝分裂末期,两个即将分离的子细胞内产生收缩环,收缩环由平行排列的微丝和myosin II组成。随着收缩环的收缩,两个子细胞的胞质分离,在细胞松驰素存在的情况下,不能形成胞质分裂环,因此形成双核细胞。

5.顶体反应:在精卵结合时,微丝使顶体突出穿入卵子的胶质里,融合后受精卵细胞表面积增大,形成微绒毛,微丝参与形成微绒毛,有利于吸收营养。

6.其他功能:如细胞器运动、质膜的流动性、胞质环流均与微丝的活动有关,抑制微丝的药物(细胞松弛素)可增强膜的流动、破坏胞质环流。  

微丝特异性药物: 1、细胞松弛素(cytochalasin)

可切断微丝纤维,并结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上,特异性的抑制微丝功能。  

2、鬼笔环肽(phalloidin)

与微丝能够特异性的结合,使微丝纤维稳定而抑制其功能。荧光标记的鬼笔环肽可特异性的显示微丝。

组织学:肌肉组织 平滑肌 钙调蛋白 · 血管平滑肌 横纹肌 骨骼肌 肋节: 肌养蛋白相关蛋白复合物 细胞膜/ 细胞外 肌养蛋白关联蛋白:肌膜蛋白聚糖 · 肌养蛋白聚糖 · 肌长蛋白 · 层粘连蛋白α2亚基 细胞内 肌养(抗萎缩/营养不良)蛋白 · 小肌养蛋白 · 肌养蛋白结合蛋白 · 联丝蛋白 相关:一氧化氮合成酶1 · 小窝蛋白3 肌节: a带、i带、h带; z线、m线 肌丝 · (细肌丝:肌动(纤)蛋白 · ;粗肌丝:肌球(凝)蛋白 · ;弹性肌丝:肌联蛋白 · ;伴肌动蛋白 · ) 原肌球蛋白 · 肌钙(宁)蛋白) 结缔组织 肌外膜 · 肌束 · 肌束膜 · 肌内膜 · 骨骼肌中的结缔组织 骨骼肌总论 神经肌肉接点 · 运动单位 · 肌梭 · 兴奋-收缩耦联 · 滑丝机制 心肌 心肌层 · 肌间盘 · 星云状小体 心肌同 骨骼肌 纤维 肌纤维 · (肌梭内 · 肌梭外 · ) · 肌原纤维 · 微丝 · /肌丝 · 肌节 细胞 成肌细胞/肌细胞 · 肌卫星细胞 其它 索蛋白 · 肌纤维膜(横小管) · 肌质(浆) · 肌质(浆)网 其它/ 未分组 肌节蛋白 · 视松蛋白 · 福[山]蛋白 · 福[山]蛋白相关蛋白 细胞结构和细胞器 内膜系统 细胞膜 膜蛋白:离子通道 细胞核 核仁(核糖体RNA、核糖体DNA、核糖体蛋白质) · 核基质(卡哈尔体) · 染色体/染色质(核小体:DNA(端粒)、组蛋白) · 核纤层(核纤肽) · 核孔(核孔复合体) · 内核膜 · 核周隙 · 外核膜(核糖体) 内质网 粗面内质网(核糖体) · 光面内质网 囊泡 外吐小体 · 溶酶体 · 核内体 · 吞噬体 · 液胞 胞浆颗粒 黑色素体 · 微粒体 · 过氧化物酶体 · 乙醛酸循环体 · 韦伯潘力氏小体 高尔基体 · 桶孔覆垫 · 自噬体 细胞骨架 微丝 · 中间纤维 · 微管 · 原核细胞骨架 · 微管组织中心(中心体:中心粒 · 基体 · 纺锤体极体) · 纺锤体) · 肌原纤维 内共生体 线粒体 线粒体基质 · 线粒体内膜 · 线粒体膜间隙 · 线粒体外膜 质粒体 叶绿体 · 黄化叶绿体 · 白色体(淀粉体 · 蛋白质体 · 油粒体) · 有色体 · 原质粒体 其他内部结构 细胞质基质 核糖核蛋白复合体 核糖体 · 穹窿体 · 端粒酶 · 核小RNP 蛋白酶体 外部结构 波动足: 纤毛/鞭毛 · 轴丝 · 放射辐条 · 细胞壁 · 荚膜 · 顶体 出自A+医学百科 “微丝”条目 http://www.a-hospital.com/w/%E5%BE%AE%E4%B8%9D 转载请保留此链接 关于“微丝”的留言: Feed-icon.png 订阅讨论RSS

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