细胞骨架专题知识讲座.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。,细胞骨架真核细胞中由微管、微丝和中间纤维构成的相互作用的网络。,广义的细胞骨架包括核骨架、核纤层和细胞外基质，形成贯穿于细胞核、细胞质、细胞外的一体化网络结构。,微管主要分布在核周围，呈放射状向胞质四周扩散。,微丝主要分布在细胞质膜的内侧。,中间纤维分布在整个细胞中。,Microtubule,Microfilament,Intermediate filament,第一节 微 管,上世纪50年代，首次在超薄切片中观察到微管(,microtubule,),。,(a)脑细胞微管的电镜照片,(b)微管横截面的电镜照片,(c)微管纵切面模式图,一、微管的结构与组成,微管的外径24nm，管壁厚度约5nm，跨越细胞的整个长度或宽度。,管壁由纵向排列的13条原纤维构成。,原纤维,由,微管蛋白球状亚基组成的异,二聚体装配而成。,每个装配单位一端是,微管蛋白，另一端是,微管蛋白。所以原纤维不对称。,微管在细胞中的存在形式,单管：细胞质微管，,结构不稳定。,三联管：13+10+10,存在于中心粒、基体，结构,稳定。,13,13,10,13,10,10,二联管：,13+10,见于特化的细胞结构,纤毛和鞭毛的轴丝内。结构比较稳定。,二、微管结合蛋白,微管结合蛋白(,microtubule associated protein,MAP,),结合在微管表面的一种辅助蛋白(,accessory proteins,)，提高微管的稳定性；改变其刚性或影响组装速率；介导微管与其他细胞器的连接。,MAP,具有两个结构域(,domain,),一个结构域结合到微管蛋白侧面，加速微管的成核。,另一个结构域从微管蛋白表面向外延伸，与其他骨架纤维连接。,MAP1,MAP2,Tau,只存在于神经元细胞。,MAP4,广泛分布在哺乳动物非神经元细胞中。,*,结构域蛋白质中在结构和功能上相对独立的区域。,神经细胞中的,MAPs,MAP2,有3个微管蛋白结合位点，彼此分开，与微管壁的3个不同微管蛋白亚基结合。,MAP2,的尾部向外伸出，拥有较长的突出结构域，以便与其他骨架纤维相互作用。,突出结构域的长度决定微管束中微管的间距。,突出结构域,神经细胞中的,MAPs,MAP2,有3个微管蛋白结合位点，彼此分开，与微管壁的3个不同微管蛋白亚基结合。,MAP2,的尾部向外伸出，拥有较长的突出结构域，以便与其他骨架纤维相互作用。,Tau,拥有较短的突出结构域。,细胞过量表达,MAP2,Tau,MAP2,过量表达的细胞，保持有较宽空间的微管束。,Tau,过量表达，形成包裹得更紧密的微管束。,三、微管的装配与动力学,微管在正常情况下装配和去装配，以适应细胞在不同时间的变化需要。,微管的装配分为三个时期,成核期(,nucleation phase,),微管蛋白聚合，形成一个短的寡聚体,/,核心。,聚合期(,polymerization phase,),微管蛋白异二聚体不断加到微管正端，使微管延长。,稳定期(,steady state phase,),游离微管蛋白水平下降，装配与去装配达到动态平衡。,（一）微管装配的起始点是,微管组织中心,在体内，微管的成核和组织过程与一些特异的结构相关，这些结构被称为微管组织中心(,microtubule-organizing center,MTOC,),。,MTOC,是微管装配的起始点,控制微管的数目、极性,控制组成微管壁的原纤维数目,控制微管组装的时间和地点,常见微管组织中心,间期细胞：中心体（动态微管）,鞭毛、纤毛细胞：基体，永久性结构,中心体(,centrosome,),在动物细胞中，细胞骨架微管一般与中心体结合，组成一个复合结构。,含有2个桶状的中心粒,由9组三联管构成,成对的中心粒垂直排列，包埋在中心粒旁物质(,pericentriolar material,PCM,)中。,经过复制的2对中心粒,微管的成核作用,-,环形蛋白复合体 (,-Tubulin ring complex,-TuRC,),螺旋化排列的13个,微管蛋白亚基组成一个开放的环状模板，在模板上第一列,微管蛋白二聚体组装形成,-,TuRC,，与微管具有相同直径。,纤维性的中心粒旁物质含有50拷贝以上的,-TuRC,中心体是微管成核的位点。,-TuRC,由,MTOC,提供的物质固定其位置，从而决定微管的极性。负端与中心体结合，正端远离中心体。,nucleating sites,(,-tubulin ring complexes),pair of centrioles,microtubules growing form,-tubulin ring complexes of the centrosome,(a),(b),微管生长时，正端以开口片状存在，结合GTP的二聚体添加其上。,快速生长阶段，微管蛋白二聚体添加速率快于微管蛋白上GTP水解的速率。微管末端形成GTP帽，有利于添加更多的亚基使微管生长。但带有开放末端的微管会产生自发反应，导致管口闭合。,管口闭合，迫使结合的,GTP,水解，改变微管蛋白二聚体的构像。,当原纤维向外翻卷并发生级联去组装时，,GTP,水解形成的张力被释放。,（三）微管的体外装配,微管的体外装配条件,微管蛋白浓度,：1mg/ml,最适 pH：6.9,最适温度：37,，低温微管解聚,离子：加入 Mg,2+,、除去 Ca,2+,GTP,提供能量,在一定条件下，微管在正端装配使微管延长，在负端去装配使微管缩短。当微管两端的装配和去装配达到平衡，其长度相对恒定不变时，该现象被称为“踏车”(,tread milling,)。,在试管中组装的微管,11根原纤丝,（四）影响微管组装和去组装的因素,对活细胞进行各种处理可使细胞骨架微管去组装，但不破坏其它细胞结构。,低温、流体静力学压力、升高的钙离子浓度,微管特异性药物,秋水仙素、长春花碱、长春新碱和,紫杉醇,秋水仙素，最重要的微管工具药物。,秋水仙素结合和稳定微管蛋白，阻止微管蛋白聚合，引起微管去组装。,长春花碱和长春新碱则结合微管蛋白异二聚体，抑制微管的聚合。,细胞周期特异性抗肿瘤药，作用于,G,1,S&M,。阻断增殖细胞纺锤体的形成，使有丝分裂停止于中期。,9/27/2025,18,紫杉醇,(,taxol,),促进微管的装配，并使已形成的微管稳定。紫杉醇所致的微管稳定性对细胞是,有害的,，使细胞周期停止于有丝分裂期。,紫杉醇类化合物在体内优先杀死肿瘤细胞，已用于癌症的化疗。,四、微管的功能,（一）支持和维持细胞的形态,作为动态支架，提供结构支撑，决定细胞形态和抵抗细胞变形。,微管从细胞的核周区域呈放射状向外伸展，各条微管逐渐弯曲并与细胞形状一致。,大而扁平的培养小鼠细胞中微管的定位,（二）参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成,纤毛/鞭毛轴丝的结构。可见轴心的“,9,2,”结构：,外周的9组二联管,（13+10）和2条中央微管（完整微管）。,精子轴丝动力蛋白（以区别于胞质动力蛋白）缺陷将导致不育。,动力蛋白臂,A,B,（三）参与细胞内的物质运输,细胞中的马达蛋白(,motor proteins,)将,ATP,的化学能转变为机械能，转运与马达蛋白结合的货物。,运输小泡、分泌颗粒、色素颗粒、线粒体、溶酶体和染色体等,单个细胞含有几十种不同的马达蛋白，分为三大家族：,动力蛋白(,dyneins,)沿微管运动,驱动蛋白(,kinesin,)沿微管运动,肌球蛋白(,myosin,)沿微丝运动,每种马达蛋白用于运输细胞特定区域的一类特定物质。,它们结合的纤维不同、移动的方向不同、携带的“货物”不同。,1.动力蛋白,(a)由2个产力的球状头部（具有 ATP 水解酶活性）、1个柄部和基部的许多小亚基组成。小亚基介导马达蛋白与要转运的“货物”结合。,2.驱动蛋白,负责从胞体向轴突末端运输小泡和细胞器。,由2条重链和2条轻链组成的四聚体。,一对球状头部（水解 ATP 产生能量）与微管结合。每个头部与一个颈部、一个杆状的柄部和一个结合运载“货物”的扇形尾部相连。,驱动蛋白沿着微管运输小泡的示意图,在体外培养的非极性细胞中，驱动蛋白和动力蛋白介导的小泡和细胞器运输的示意图。,（四）维持细胞内细胞器的定位,大鼠结肠分泌黏液的杯状细胞的极化结构图,细胞器沿着从顶端到基底端的轴以确定的模式排列,正常细胞高尔基体（绿色）定位在核周围。,用秋水仙素处理细胞，微管（橙色）解聚，高尔基体分散在整个胞质中。,5.细胞分裂装置的必要组分,构成有丝分裂器，介导染色体运动。,第二节 微丝,(,microfilament,MF,),又称肌动蛋白丝(,actin filament,),细胞的许多运动都依赖微丝的存在,肌肉收缩,非肌肉收缩与运动,细胞分裂,巨噬细胞的吞噬活动,微绒毛,一、肌动蛋白与微丝的结构,微丝是由肌动蛋白单体（常称作G-肌动蛋白）组成的多聚体，直径约8nm。,肌动蛋白单体由2个亚基构成，每一亚基含有375个氨基酸残基。,肌动蛋白单体有 ATP,ADP、,Mg,2+,和,K,+,Na,+,以及肌球蛋白的结合位点。,肌动蛋白纤维的冷冻蚀刻电镜照片,双股螺旋结构,一、肌动蛋白与微丝的结构,每个肌动蛋白亚基都有极性，并且肌动蛋白纤维中所有的亚基均指向同一方向，所以整条微丝都有极性。,二、微丝结合蛋白及其功能,决定细胞内微丝的组织与行为,右图，运动的成纤维细胞的前导边缘电镜照片，显示高度致密的肌动蛋白纤维组织成两种不同的排列。,什么因素控制肌动蛋白纤维的组装速率、数量、长度和空间分布？,微丝平行排列成束,微丝以不同方向,交联成网,单体隔离,封端加帽,单体成核,单体,交联,单体聚合,交联,解聚,纤维切割,膜结合,（一）单体-隔离蛋白(,monomer-sequestering protein,),1.,胸腺素,结合,G-actin,，阻止,G-actin,聚合。,维持非肌肉细胞中肌动蛋白单体以较高的浓度(,50200mol/L,)存在。维持单体库的稳定。,2.,抑制蛋白,不抑制聚合，而是在去除加帽蛋白后，促进生长中的微丝正端添加结合抑制蛋白的肌动蛋白单体，在细胞运动过程中促进肌动蛋白聚合。,（二）交联蛋白(cross-linking protein),改变微丝群体的三维结构。,交联蛋白有2个或2个以上与肌动蛋白结合的位点，能够将两个或两个以上分离的肌动蛋白纤维交联在一起。,细丝蛋白,绒毛蛋白,丝束蛋白,细丝蛋白,呈细长柔软的,杆状,，促进形成近似正交相互关系的纤维松散网络。,含该网络的胞质区具有弹性凝胶特性，能抵抗局部的机械压力。,成束蛋白,丝束蛋白,和,绒毛蛋白,呈球状,，促进肌动蛋白纤维束,紧密地平行排列。,上皮细胞的,微绒毛,、内耳受体细胞突出的毛发状的,静纤毛,。,端帽,丝束蛋白,绒毛蛋白,肌球蛋白,纤维正端,微绒毛,辅肌蛋白和丝束蛋白,成束蛋白,（三）封端（加帽）蛋白,End-blocking,(,capping,),protein,与微丝的某一端结合形成帽，调节肌动蛋白纤维的长度。,在纤维快速增长的正端加帽，则另一端解聚，导致纤维去组装。,横纹肌的细丝由,Cap,Z 在其 Z 线的正端加帽，其负端则由,原肌球调节蛋白,加帽。,（四）纤维-切割蛋白(,filament-severing protein,),与已有纤维的侧面结合，并将其一分为二。由于纤维长度缩短，胞质黏度下降。切割蛋白能产生游离的正端，促进肌动蛋白单体的渗入，或为切割产生的片段加帽。,凝溶胶转换蛋白,切割、加帽,（五）肌动蛋白纤维-解聚蛋白(,actin filament-depolymerizing protein,),与微丝负端结合，促进微丝解聚成肌动蛋白单体。,结合在肌动蛋白微丝上，使之轻微扭曲,变紧,，,易碎,、,易切割,。拆卸细胞的衰老纤维。,丝切蛋白,（六）膜结合蛋白(,membrane-binding protein,),非肌肉细胞的收缩装置大部分位于细胞质膜下方。,通过与外周膜蛋白连接，将微丝间接连在质膜上，产生细胞运动或移动。,收缩蛋白产生的力作用于质膜上使之外凸/内凹。,细胞移动过程中,吞噬作用或胞质分裂过程中,红细胞膜骨架,人红细胞质膜的内表面观模型，显示出包埋在脂双层中的整合蛋白和形成膜内表面骨架的外周蛋白的排列。,三、微丝的装配机制,非肌肉细胞中，微丝是一种动态结构。,G-actin,渗入微丝前，先结合1分子,ATP,；快速组装肌动蛋白纤维时，其末端含有,actin-ATP,帽，阻止纤维去组装，有利于连续组装；,ATP,水解，减弱微丝单体间的结合力，微丝解聚。,（一）微丝的组装过程分为成核、聚合和稳定三个阶段,肌动蛋白微丝体外组装的三个时期,成核期/延迟期,成核作用发生在质膜下，由,ARP2/3,复合物催化，,是微丝组装的限速过程，刚形成的二聚体易水解，形成三聚体核心才稳定；,聚合期,球状肌动蛋白快速地在核心两端聚合；正端是快速增长端，负端是缓慢增长端。一端添加单体的速率是另一端的510倍；,平衡期,肌动蛋白-,ATP,亚基倾向于添加到纤维的正端，而肌动蛋白-,ADP,倾向于离开纤维的负端；聚合与解聚达到动态平衡。,三、微丝的装配机制,（二）微丝组装的踏车模型和非稳态动力学模型,体外实验中，肌动蛋白,-ATP,亚基添加到纤维的正端，而肌动蛋白,-ADP,离开纤维的负端。微丝两端聚合与解聚达到平衡，各个单体沿着肌动蛋白纤维长度的移动称为踏车,(,tread-milling,),。,肌动蛋白的体外装配,（三）影响微丝组装的因素,肌动蛋白单体的临界浓度,ATP,离子浓度,有,Mg,2+,存在，,Na,+,K,+,溶液中，,G-actin,组装成微丝。,有,Ca,2+,存在，,Na,+,K,+,溶液中，微丝解聚成,G-actin,。,药物,细胞松弛素,B(cytochalasin B),从霉菌细胞中提取的化合物，与微丝的,正端结合,，阻止肌动蛋白聚合，破坏微丝的三维网络。,鬼笔环肽,(phalloidin),从有毒蘑菇中提取的化合物，,结合并稳定微丝，,使肌动蛋白纤维网络,聚合增强,。,当细胞暴露于这类化合物时，微丝介导的活动迅速停止。,细胞移动、吞噬活动、胞质分裂,四、微丝的功能,构成细胞支架并维持细胞的形态,参与细胞运动,细胞分裂,肌肉收缩细胞物质运输,细胞内信号传递,（一）构成细胞支架并维持细胞的形态,每根,微绒毛,含有,25,根微丝，通过绒毛蛋白和丝束蛋白将微丝交联成束，使其保持高度有序的排列。,（二）参与细胞运动,巨噬细胞、白细胞含有丰富的微丝，通过与微丝结合蛋白的相互作用，使细胞表面形成凸起，如丝足、片足。,（三）参与细胞分裂,有丝分裂后、末期，质膜下的微丝在肌球蛋白的作用下，形成带状束收缩环，导致细胞一分为二。,（四）参与肌肉收缩,肌细胞（纤维）由数百个肌原纤维组成。,每根肌原纤维由细肌丝和粗肌丝重叠而形成。,骨胳肌收缩的基本结构单位肌小节,骨骼肌,肌束,肌纤维,细胞核,肌鞘,肌原纤维,肌节,肌球蛋白,分子结构,头,颈,尾,由一对重链和两对轻链组成：,成对的重链由一个杆状尾部和一对球状头部组成，,尾部的两条多肽链部分互相缠绕形成卷曲螺旋。,每根粗丝由几百个肌球蛋白,(myosin),分子组成。,粗肌丝和细肌丝,肌动蛋白 肌钙蛋白 原肌球蛋白,粗丝的中央由肌球蛋白分子相对的尾部组成。,由于组成粗丝的肌球蛋白分子的交错位置，,肌球蛋白的头部在每根粗丝的末端突出。,在肌肉收缩过程中肌节的缩短,I 带仅含细肌丝；H 区只含粗肌丝；H 区两侧的 A 带代表重叠区域，含有粗肌丝和细肌丝。,肌节在肌肉松弛与收缩状态中的差别。,在收缩过程中，肌球蛋白交联桥与周围的细肌丝接触，细肌丝被迫向肌节中央滑动。,交联桥非同步活动，以致在任意时刻都只有一部分处于活动状态。,在肌肉收缩过程中肌节的缩短,松弛和收缩的肌节纵切面的电镜照片。,显示由于细肌丝向肌节中央滑动，使,H,区消失。,肌肉收缩的分子基础,+,-,+,-,（五）参与细胞内的物质运输,肌球蛋白,Va,驱动蛋白,色素颗粒,微管,微丝,（六）细胞内信号传递,细胞表面的受体受到外界信号作用，诱导细胞质膜下的肌动蛋白结构改变，从而启动胞内激酶变化的信号传导过程。,第三节 中 间 纤 维(,intermediate filament,IF,),直径约,10nm,的实心纤维。,存在于细胞质和细胞核。,是最坚韧持久的细胞骨架成分。,一、中间纤维的结构和类型,（一）中间纤维是丝状蛋白多聚体,具有一个由310个氨基酸组成的,螺旋杆状区,，,两端是非螺旋的头部和尾部,。,杆状区,在长度和氨基酸序列上,非常保守,，,是结构的关键区域,。,包含4段具有7个氨基酸一组的螺旋区，4个螺旋区被3个短小的间隔区所连接。,L1,L12,L2,1A,1B,2A,2B,N,端的头部和,C,端的尾部高度可变,IF,的主要区别取决于,头和尾的长度及氨基酸顺序,具有不同的氨基酸序列和化学性质,2个多肽的螺旋杆状区以卷曲螺旋形式互相缠绕，形成约45nm的绳状二聚体。,（一）中间纤维是丝状蛋白多聚体,一、中间纤维的结构和类型,（二）中间纤维蛋白的类型和分布,IF,是一类形态上非常相似，而化学组成上有明显差异的蛋白质。根据其组织分布、生化、遗传及免疫学标准分为六大类。,角蛋白,结蛋白,胶质原纤维酸性蛋白,波形纤维蛋白,神经纤丝蛋白,核纤层蛋白,(lamin),中间纤维的类型,IF蛋白,序列类型,主要组织分布,酸性角蛋白,I,上皮,中性/碱性角蛋白,II,上皮,波形蛋白,III,间充质细胞,结蛋白,III,肌肉,外周蛋白,胶质原纤维酸性蛋白,III,III,外周神经元,神经胶质细胞,神经丝蛋白(,NF-L,M,H,),IV,中枢神经元和外周神经,核纤层蛋白(,lamin,),(,Lamin A,B,C,),V,所有细胞类型（核被膜）,Nestin,VI,神经干细胞,1.角蛋白,人类上皮细胞有20余种不同的角蛋白，分为和两类,角蛋白又称胞质角蛋白，分布于体表、体腔的上皮细胞中。,角蛋白为头发、指甲等坚韧结构所具有。,根据组成氨基酸的不同，也可分为,酸性角蛋白(I型),中性,/,碱性角蛋白(II型),2.波形纤维蛋白,存在于间充质细胞及中胚层来源的细胞。,波形蛋白一端与核膜相连，另一端与细胞表面处的桥粒或半桥粒相连，将细胞核和细胞器维持在特定的空间。,3.结蛋白,存在于肌肉细胞，又称骨骼蛋白。,主要功能:使肌纤维连在一起。,4.,胶质原纤维酸性蛋白,存在于星形神经胶质细胞和周围神经的许旺细胞，主要起支撑作用。,5.神经丝蛋白,由三种分子量不同的多肽组成的异聚体。,NF-L,(,low,6070KD,),NF-M,(,medium,105110KD,),NF-H,(,heavy,135150KD,),功能：提供弹性使神经纤维易于伸展、防止断裂。,核纤层(,nuclear lamina,),真核细胞内核膜内表面连接的一层致密的纤维网络结构。,培养的人细胞的细胞核，用荧光标记抗体染色显示核纤层（红色），核基质被染成绿色。,核基质,核纤层纤维,核纤层冰冻蚀刻电镜照片,二、中间纤维的装配,和调节,三、中间纤维的功能,（一）在细胞内形成完整的网状骨架系统,（二）为细胞提供机械支持,（三）参与细胞连接,（四）参与细胞内信息传递及物质运输,（五）维持细胞核膜稳定,（六）参与细胞分化,一）,在细胞内形成完整的网状骨架系统,中间纤维在靠近核区域多次分支，且与核纤层相连，整个纤维网架穿过胞质终止于质膜。,细胞骨架成分通过,蛋白交联桥,相互连接,成纤维细胞局部细胞骨架的冰冻蚀刻电镜照片（已选择性去除微丝）。,通过由纤维网状蛋白组成的细长束状,交联桥,可见,中间纤维,与,微管,连接。,中间纤维,微管,（二）,为细胞提供机械支持,细胞内的中间纤维通过桥粒相互连接形成贯穿于整个组织的网络，支持该组织并抵抗外界压力与张力。,上皮细胞中是角蛋白中间纤维。,心肌细胞中是结蛋白中间纤维,大脑表皮细胞中为波形中间纤维,（三）参与细胞连接,中间纤维通过锚定在桥粒和半桥粒上，把一些器官和皮肤表皮细胞连接在其他细胞或固着在基底膜上。,桥粒介导细胞-细胞的黏着,半桥粒介导细胞-细胞外基质的黏着,（四）,参与细胞内信息传递及物质运输,中间纤维连接质膜及胞外基质，并与核纤层相连，形成一个跨膜的信息通道。,胞质,mRNA,锚定于中间纤维，可能与,mRNA,的运输、定位有关。,（五）,维持细胞核膜稳定,核纤层为核被膜提供机械支持，维持细胞核的形态。,（六）,参与细胞分化,不同的中间纤维蛋白在各类组织中有特异的表达，表明中间纤维与细胞的分化有密切关系,。,胚胎细胞能根据其发育的方向调节中间纤维基因的表达。,小鼠胚胎发育初期，胚胎细胞表达角蛋白；到第,89d,将要发育为间叶组织的细胞中，角蛋白表达下降并停止，同时出现波形纤维蛋白的表达。,神经外胚层发育中，首先出现角蛋白的表达，第11d左右，角蛋白表达停止，波形纤维蛋白出现。,第四节 细胞运动,高等脊椎动物中的许多活动都需要细胞运动,伤口愈合,预防感染,血液凝固,早期胚胎细胞的迁移,一、微管与细胞运动,细胞通过鞭毛和纤毛运动,鞭毛：精子的尾部。鞭毛沿长度方向波动，推动细胞在液体中穿行。,运动机制：略,下图，海胆精子鞭毛的波形运动,右图 纤毛的击打。,纤毛击打的不同阶段。,纤毛以时间波方式击打。,在此过程中，同一排的纤毛处于击打周期的同一阶段，而相邻各排的纤毛则处于周期的不同阶段。,二、微丝与细胞运动,细胞运动与其它运动（如步行）有共同特征。在培养皿表面蠕动的小鼠成纤维细胞的扫描电镜照片。,细胞的前缘分散成扁平的片状足。,细胞在基质上爬行时发生的重复的活动顺序。,tail,leading,ARP2/3,复合物,ARP 代表,肌动蛋白相关蛋白,(,actin-related protein,),是一种蛋白复合物，在体内外都能使肌动蛋白纤维成核。,ARP2/3 复合物由 ARP2 和 ARP3 组成，形成添加肌动蛋白单体的模板。,ARP,2/3复合物使肌动蛋白纤维在负端成核，在正端快速延伸。,肌动蛋白纤维成网,ARP2/3,复合物以70,结合在先存的肌动蛋白纤维上，成核，形成新的纤维再成网。,非肌肉细胞定向运动的推测机制,第五节 细胞骨架与疾病（略）,一、细胞骨架与肿瘤（略）,二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病,阿尔茨海默病,(,Alzheimer,s,diseases,AD,),以进行性记忆和认知功能丧失为临床特征的大脑退行性疾病。,患者脑细胞中有神经原纤维缠结(,neurofibrillary tangle,NFT,)，导致神经细胞死亡，患者痴呆。,三、细胞骨架与遗传性疾病,K14,是基底表皮层细胞分泌的型角蛋白,缺失编码K14 基因的小鼠对机械压力异常敏感,单纯大疱性表皮松懈症,患者携带编码K14,同源多肽的基因突变,结蛋白纤维是肌肉,Z,盘的重要结构组分，在维持肌细胞中肌原纤维的排列起关键作用。,不能产生结蛋白多肽的基因敲除,小鼠，肌纤维排列异常，表现出严重的心肌和骨骼肌异常。,结蛋白相关肌症,(,desmin-related myopathy,),由编码结蛋白的基因突变引起。患者骨骼肌衰弱、心律失常，最后充血性心力衰竭。,掌握、熟悉和了解的内容,第一节 微管,掌握微管的结构和分子组成；微管的主要功能；中心粒的结构特点及功能,熟悉微管结合蛋白的类型及作用、微管的组装,了解纤毛、鞭毛的结构,第二节 微丝,掌握微丝的结构及分子组成；微丝的主要功能,熟悉微丝结合蛋白的作用；微丝的组装,掌握、熟悉和了解的内容,第三节 中间纤维,掌握各种中间纤维类型的共同结构特点；中间纤维的功能,熟悉中间纤维的类型,了解中间纤维的组装,第四节 细胞运动,熟悉动物细胞爬行过程,了解纤毛和鞭毛的运动,第五节 细胞骨架与疾病（了解）,复习题,比对微管与微丝组装的特点。,描述微管的主要功能。,描述微丝的主要功能。,列出讲述过的肌动蛋白结合蛋白以及各自的一种功能。,描述骨骼肌肌纤维中肌节的结构及其在收缩过程中发生的变化。,什么是,MTOC,?描述其中一种的结构以及功能。,名词解释：细胞骨架、微丝组装成核期、ATP 帽、踏车、MAP,基因敲除,(,knock-out,),基因敲除是一种新型的分子生物学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。,通常意义上的基因敲除主要是应用,DNA,同源重组原理，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。是一种理想的修饰、改造生物遗传物质的方法。,现在基因敲除技术主要应用于动物模型的建立，而最成熟的实验动物是小鼠，对于大型哺乳动物的基因敲除模型还处于探索阶段。,