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1、Cytoskeletal System of the Cell,细胞骨架,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞骨架,细胞骨架概述,真核细胞中的蛋白质纤维立体网络体系 细胞骨架执行多种多样的生物学功能 广义的细胞骨架和狭义的细胞骨架 细胞骨架体系包括微丝、微管、中间纤维 及细胞骨架结合蛋白 细胞骨架的一般性质 细胞骨架的研究方法,1963年，采用戊二醛常温固定后，才广泛的地观察到细胞骨架的存在,真核细胞内的纤维蛋
2、白网络体系,细胞骨架概述,真核细胞中的蛋白质纤维立体网络体系 细胞骨架执行多种多样的生物学功能 广义的细胞骨架和狭义的细胞骨架 细胞骨架体系包括微丝、微管、中间纤维 及细胞骨架结合蛋白 细胞骨架的一般性质 细胞骨架的研究方法,细胞骨架概述,真核细胞中的蛋白质纤维立体网络体系 细胞骨架执行多种多样的生物学功能 广义的细胞骨架和狭义的细胞骨架 细胞骨架体系包括微丝、微管、中间纤维 及细胞骨架结合蛋白 细胞骨架的一般性质 细胞骨架的研究方法,真核细胞的骨架体系（广义）,真核细胞的骨架体系（狭义）,细胞骨架概述,真核细胞中的蛋白质纤维立体网络体系 细胞骨架执行多种多样的生物学功能 广义的细胞骨架和狭义
3、的细胞骨架 细胞骨架体系包括微丝、微管、中间纤维 及细胞骨架结合蛋白 细胞骨架的一般性质 细胞骨架的研究方法,细胞骨架与其结合蛋白,细胞骨架的一般性质：,细胞骨架不是惰性结构，而是一种高度动态的组织，它的装配、去装配和再装配都很快，并受很多 因素影响. 细胞骨架最基本的两个功能： a、机械支撑及决定细胞器或生物大分子的空间定位（静态） b、参与了几乎所有形式的细胞运动（动态） 细胞骨架是真核生物特有的结构,细胞骨架概述,真核细胞中的蛋白质纤维立体网络体系 细胞骨架执行多种多样的生物学功能 广义的细胞骨架和狭义的细胞骨架 细胞骨架体系包括微丝、微管、中间纤维 及细胞骨架结合蛋白 细胞骨架的一般性
4、质 细胞骨架的研究方法,细胞骨架常见研究方法,荧光显微镜,免疫荧光显微镜照片（微管呈绿色、微丝红色、中间纤维蓝色）,细胞骨架常见研究方法,荧光显微镜,免疫荧光显微镜照片（微管呈绿色、微丝红色、中间纤维蓝色）,细胞骨架常见研究方法,荧光显微镜,LCSM照片，蓝色为细胞核，绿色为微管，红色为线粒体,细胞骨架常见研究方法,电视显微镜,经典案例：分子发动机的观察,将微丝样本和发动机分子混合放在载玻片上，在合适的条件下（ATP），用电视屏幕记录微丝移动过程。,细胞骨架常见研究方法,电子显微镜,电子显微镜下的细胞骨架,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(
5、microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞骨架,微管(microtubule, MT), 微管的形态、结构、类型、功能的概述 微管结合蛋白 微管的装配与动力学 微管的功能,微管的基本形态,微管是由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空圆柱状结构,微管的结构,微管蛋白/二者同源，形成异二聚体为微管基本构件; 二聚体首先首尾相连形成原纤维，而后原纤维进一步加长、变宽形成片层，当片层达到13根原纤维时则闭合形成微管。 微管蛋白不可逆结合GTP，而管蛋白可水解GTP为GDP,并再次结合新的GTP 微管具有极性，增长速
6、度快的一端为正端，另一端为负端,微管的分类,微管有三种存在形式： 1、单管，由13根原纤维构成，是细胞质微管的主要形式； 2、二联管，由A、B两根单管，共23条原纤维构成，主要分布于纤毛和鞭毛； 3、三联管，由A、B、C三根单管，共33条原纤维构成，主要分布于中心粒及鞭毛和纤毛的基体,微管的分类,根据微管的稳定性，细胞内微管可分为两类： 1、稳定的长寿微管，如鞭毛或纤毛、神经细胞的轴突微管等； 2、不稳定的短寿微管，如细胞质微管和纺锤体微管在细胞周期间的互变。,微管的功能,维持细胞形态及细胞器的定位,微管的功能,形成鞭毛或纤毛参与细胞运动,鞭毛,纤毛,微管的功能,是胞内物质运输的轨道,微管的功
7、能,由中心粒形成纺锤丝参与细胞分裂,微管(microtubule, MT), 微管的形态、结构、类型、功能的概述 微管结合蛋白 微管的装配与动力学 微管的功能,微管结合蛋白不是微管的基本构件，而是结合在微管表面的辅助蛋白，执行特殊功能。,微管结合蛋白,1.使微管互相交联，形成束状,微管结合蛋白,2.微管组装时与成核点作用，促进聚合,微管结合蛋白不是微管的基本构件，而是结合在微管表面的辅助蛋白，执行特殊功能。,微管结合蛋白,3.提高微管稳定性(阿尔茨海默，AD),Tau,微管结合蛋白不是微管的基本构件，而是结合在微管表面的辅助蛋白，执行特殊功能。,微管结合蛋白,4.沿微管运输囊泡、颗粒的马达蛋白
8、,微管结合蛋白不是微管的基本构件，而是结合在微管表面的辅助蛋白，执行特殊功能。,快速冷冻深度蚀刻技术显示微管和膜性细胞器之间的横桥样结构,马达蛋白：细胞内有一类蛋白质分子能利用ATP，通过自身构型的变化产生推动力，能够带动与之连接的结构在细胞内移动。所以，马达蛋白又被称为移动因子。,分子发动机：马达蛋白,微管结合蛋白,驱动蛋白结构和运输方式,动力蛋白结构和运输方式,Organelle Movement on Microtubules,Fantastic vesicle traffic,Secretory Pathway (ER to PM),微管结合蛋白,许多微管结合蛋白性质未知，作用各异,微
9、管(microtubule, MT), 微管的形态、结构、类型、功能的概述 微管结合蛋白 微管的装配与动力学 微管的功能,微管的体内装配（以微管组织中心为起点）,微管的装配与动力学,微管组织中心：是微管体内装配的起始点。如中心体及鞭毛和纤毛的基体等都是微管组织中心,中心粒旁物质中含有微管蛋白环，它是细胞内微管生长的初始部位，能吸引微管蛋白二聚体聚集成核；以成核部位为中心，微管蛋白二聚体从内外两个方向附着，微管的端合成速度快向外发散，端被微管蛋白抑制。,微管的体内装配（以微管组织中心为起点）,微管的装配与动力学,基体是另一形式的微管组织中心，只含有一个中心粒，微管蛋白以基体为起点，组装为鞭毛或纤
10、毛。,微管的体外装配：成核期聚合期稳定期,成核期,聚合期,成核期：微管蛋白二聚体首先聚集成寡聚体（原纤维），继而扩展形成片状，当聚集13根原纤维时则闭合形成一段小的微管，即成核。,微管的装配与动力学,微管的体外装配：成核期聚合期稳定期,聚合期：微管蛋白二聚体不断添加到微管核心的两端，当微管蛋白二聚体浓度较大时，聚合速度大于解聚速度，微管快速生长，随着微管蛋白二聚体浓度的降低，微管生长速度也变慢。,成核期,聚合期,微管的装配与动力学,微管的体外装配：成核期聚合期稳定期,稳定期：游离的微管蛋白二聚体浓度进一步下降，达到临界浓度，微管聚合与解聚速度相等，微管停止生长。当二聚体浓度低于临界浓度时，微管
11、聚合速度小于解聚速度，微管分解。,微管的装配与动力学,这一装配过程的发现很好地解释了细胞质微管的动态延长或缩短,模型中的两个决定性因素： 1、微管蛋白二聚体的浓度 2、GTP,微管的装配与动力学,微管体外装配的非稳态动力学模型,微管蛋白二聚体与GTP的相互作用,1、微管蛋白二聚体的位点结合GTP 后被激活（GTP微管蛋白）， GTP微 管蛋白有相互聚集的倾向； 2、微管蛋白二聚体聚集成微管后 不久，位点的GTP被水解为GDP， 二聚体因此失活（GDP微管蛋白）， GDP微管蛋白有相互解离的倾向。,GTP,微管体外装配的非稳态动力学模型,微管的装配与动力学,GTP微管蛋白 (GTP帽),GDP微
12、管蛋白,二聚体浓度降低,GTP微管蛋白浓度高,GTP微管蛋白聚合速度GTP水解速度，形成GTP帽，微管稳定、生长,浓度继续降低,GTP微管蛋白浓度降低,GTP微管蛋白浓度进一步降低,微管体外装配的非稳态动力学模型,微管的装配与动力学,GTP微管蛋白 (GTP帽),GDP微管蛋白,二聚体浓度降低,GTP微管蛋白浓度高,GTP微管蛋白聚合速度GTP水解速度，GTP帽缩短、消失，微管不稳定,浓度继续降低,GTP微管蛋白浓度降低,GTP微管蛋白浓度进一步降低,微管体外装配的非稳态动力学模型,微管的装配与动力学,GTP微管蛋白 (GTP帽),GDP微管蛋白,二聚体浓度降低,GTP微管蛋白浓度高,GDP微
13、管蛋白趋于解离，微管解聚、缩短,浓度继续降低,GTP微管蛋白浓度进一步降低,GTP微管蛋白浓度降低,微管的踏车现象,微管组装之初，二聚体浓度较高，微管两端都有GTP帽，微管两端均生长；但微管正端组装速度大于负端。 当微管二聚体浓度降低时，负端先达到平衡状态，当二聚体浓度进一步降低时，微管可能出现负端解聚而正端聚合的现象。 当微管正端聚合速度等于负端解聚速度时，微管长度不变，但微管蛋白二聚体在不断地移行，这一现象称为踏车现象,微管的装配与动力学,其他因素： 1、某些物理因素：温度（最适37C）、压力（低压组装，高压去组装）、pH（最适6.9） 2、化学毒素,秋水仙素：促进解聚 紫杉醇：促进聚合
14、长春新碱：与微管二聚体结合，抑制微管聚合,影响微管体外组装和解聚的因素,微管的装配与动力学,影响微管组装的决定性因素： 1、微管蛋白二聚体的浓度 2、GTP,秋水仙素（colchicine）介绍,秋水仙素是一种生物碱。因最初从百合科植物秋水仙（Colchicum autumnale）中提取出来，故名。分子式C22H25O6N。纯秋水仙素呈黄色针状结晶，熔点157。易溶于水、乙醇和氯仿。味苦，有毒。秋水仙素能抑制有丝分裂，破坏纺锤体，使染色体停滞在分裂中期。这种由秋水仙素引起的不正常分裂，称为秋水仙素有丝分裂（C-mitosis）。在这样的有丝分裂中，染色体虽然纵裂，但细胞不分裂，不能形成两个子
15、细胞，因而使染色体加倍，常用于植物育种。,紫杉醇（Toxol）是什么？,红豆杉属植物树皮中含有紫杉醇，含量极低0.0690003，约从 38 000棵红豆杉中方可分离提纯紫杉醇约 25kg，现在国际市场上1公斤紫杉醇的最低价格是26.5万美元。 在临床上，多烯紫杉醇作为化疗药物已经广泛用于治疗多种肿瘤，表明了较好的治疗效果。其通过促进细胞微管蛋白聚集和抑制其解聚而使细胞发生G2/M期阻滞，另外该药还有促进细胞凋亡的作用，是比较理想的放疗增敏药物。,微管(microtubule, MT), 微管的形态、结构、类型、功能的概述 微管结合蛋白 微管的装配与动力学 微管的功能,支持和维持细胞形态,微管
16、具有一定强度，能够抗压、抗弯曲，给细胞提供机械支持力，是支撑和维持细胞形态（细胞突起部分）的主要物质,维持胞内细胞器的定位和分布,线粒体的分布与微管相伴随 游离核糖体附着于微管和微丝的交叉点上 内质网沿微管在细胞质中展开分布 高尔基体借助微管实现极化分布,马达蛋白：细胞内有一类蛋白质分子能利用ATP，通过自身构型的变化产生推动力，能够带动与之连接的结构在细胞内移动。所以，马达蛋白又被称为移动因子。,细胞内物质的运输：,细胞内物质的运输：神经轴突中的膜泡转运,图10-25 鱼的色素细胞中色素分子的分散与聚集,细胞内物质的运输：色素颗粒的运输,细胞内物质的运输：各种膜泡、细胞器,细胞的运动：鞭毛和
17、纤毛,细胞的运动：鞭毛和纤毛的结构：9（2）+2,基 体,纤毛和鞭毛的运动机制（滑动模型）,细胞的运动：鞭毛和纤毛的结构：9（2）+2,纤毛和鞭毛的运动机制（滑动模型）,细胞的运动：鞭毛和纤毛的结构：9（2）+2,参与细胞分裂：纺锤丝,关于微管部分的小结,微管的结构和基本性质： -微管蛋白/-微管蛋白微管蛋白二聚体微管，表现极性 微管的三种类型：单管、二联管、三联管 微管的体内组装：以微管组织中心（中心体、基体）为起点 微管的体外组装：成核聚合稳定；非稳态动力学模型、踏车现象 影响微管稳定的因素：微管蛋白浓度、GTP、化学分子、物理因素 与微管结合的蛋白质分子： 马达蛋白：驱动蛋白、动力蛋白
18、微管的功能 维持细胞形态和细胞器的定位； 物质运输(神经细胞轴突运输)； 参与细胞的运动（鞭毛和纤毛，滑动模型）； 参与细胞分裂（纺锤丝）,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞骨架,微丝(microfilament, MF),微丝的形态结构及功能概述 肌动蛋白与微丝的结构 微丝结合蛋白 微丝的组装及其影响因素 微丝的功能,图A示 微丝的电镜照片(bar=50nm)；图B 示微丝的结构模式图，微丝的结构单位为肌动
19、蛋白，所以微丝也称为肌动蛋白丝，为双股螺旋,微丝结构模式图,微丝的基本功能,微丝(microfilament, MF),微丝的形态结构及功能概述 肌动蛋白与微丝的结构 微丝结合蛋白 微丝的组装及其影响因素 微丝的功能,G-肌动蛋白单体呈哑铃型结构，分子中具有ATP/ADP结合位点。,球状肌动蛋白 （G-actin）,肌动蛋白与微丝的结构,纤维状肌动蛋白 （F-actin）,微 丝（MF）,肌动蛋白与微丝的结构,球状肌动蛋白 （G-actin）,纤维状肌动蛋白 （F-actin）,微 丝（MF）,F-actin,ATP-G-actin,ADP-G-actin,F-肌动蛋白的形成,F-actin,
20、ATP-G-actin,ADP-G-actin,F-肌动蛋白的形成,肌动蛋白与微丝的结构,球状肌动蛋白 （G-actin）,纤维状肌动蛋白 （F-actin）,微 丝（MF）,微丝(microfilament, MF),微丝的形态结构以及功能概述 肌动蛋白与微丝的结构 微丝结合蛋白 微丝的组装及其影响因素 微丝的功能,微丝结合蛋白,分子发动机：马达蛋白,马达蛋白：细胞内有一类蛋白质分子能利用ATP，通过自身构型的变化产生推动力，能够带动与之连接的结构在细胞内移动。所以，马达蛋白又被称为移动因子,微丝和II型肌球蛋白形成收缩环,各型肌球蛋白的作用方式,肌球蛋白的结构、类型和作用方式,II型肌球蛋
21、白尾部相互聚合形成粗肌丝,肌球蛋白的运动机制,微丝(microfilament, MF),微丝的形态结构以及功能概述 肌动蛋白与微丝的结构 微丝结合蛋白 微丝的组装及其影响因素 微丝的功能,三个阶段：成核期聚合期稳定期 组装条件：ATP-G-actin、一定浓度的Mg2+、Na+、K+,微丝装配的基本过程,G-肌动蛋白浓度：,高,微丝体外组装的基本过程：,微丝体外组装的动力学模型,非稳态动力学模型及踏车行为,ATP是调节微丝组装的主要因素 1、当ATP-G-肌动蛋白结合到纤维末端后，蛋白构象变化，ATP水解为ADP，形成ADP-G-肌动蛋白； 2、ATP-G-肌动蛋白对纤维状肌动蛋白末端亲和力
22、高，微丝生长；ADP-G-肌动蛋白对纤维末端亲和力低，易脱落，微丝缩短；,微丝的踏车行为： 当微丝正端的聚合速度等于微丝负端的解聚速度，此时微丝净长度保持不变；,微丝体外组装的动力学模型,非稳态动力学模型及踏车行为,ATP-G-actin蛋白 (ATP帽),浓度降低,聚合速度水解速度,ATP-G-actin,聚合速度水解速度,微丝体外组装的动力学模型,非稳态动力学模型及踏车行为,ATP是调节微丝组装的主要因素 1、当ATP-G-肌动蛋白结合到纤维末端后，蛋白构象变化，ATP水解为ADP，形成ADP-G-肌动蛋白； 2、ATP-G-肌动蛋白对纤维状肌动蛋白末端亲和力高，微丝生长；ADP-G-肌动
23、蛋白对纤维末端亲和力低，易脱落，微丝缩短；,微丝的踏车行为： 当微丝正端的聚合速度等于微丝负端的解聚速度，此时微丝净长度保持不变；,影响微丝组装的因素：,活化的球状肌动蛋白（ATP-G-actin）的浓度,其他因素： 1、某些离子的浓度 Mg 2、K、Na 2、化学毒素 细胞松弛素B（促进解聚或抑制聚合） 鬼笔环肽（促进聚合或抑制解聚）,细胞松弛素B,影响微丝组装的因素：,活化的球状肌动蛋白（ATP-G-actin）的浓度,其他因素： 1、某些离子的浓度 Mg 2、K、Na 2、化学毒素 细胞松弛素B（促进解聚或抑制聚合） 鬼笔环肽（促进聚合或抑制解聚）,微丝的鬼笔环肽染色,微丝(microf
24、ilament, MF),微丝的形态结构以及功能概述 肌动蛋白与微丝的结构 微丝结合蛋白 微丝的组装及其影响因素 微丝的功能,微丝的功能：,构成细胞的支架，维持细胞的形态：微绒毛、应力纤维 参与细胞运动：伪足 参与细胞分裂：收缩环 作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩：细肌丝 参与细胞内物质的运输 参与细胞内信号转导,微绒毛中的肌动蛋白束,微丝的功能：,构成细胞支架、维持细胞形态,小肠上皮细胞纵切图,小肠上皮细胞横切图 （微绒毛的中轴是由微丝构成）,激活的血小板出现突起，并彼此聚集,血小板形态的改变,微丝的功能：,构成细胞支架、维持细胞形态,应力纤维参与维持细胞形态,微丝的功能：,构成细胞支架、
25、维持细胞形态,培养的上皮细胞中的应力纤维 （红色为微丝；绿色为微管）,应力纤维参与组织形态的改变,应力纤维,构成细胞的支架，维持细胞的形态：微绒毛、应力纤维 参与细胞运动：伪足 参与细胞分裂：收缩环 作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩：细肌丝 参与细胞内物质的运输 参与细胞内信号转导,微丝的功能：,细胞蠕动中力产生的两种假说 (a)微丝装配假说；(b)滑动假说,培养的动物细胞蠕动的三个过程示意图,细胞贴壁过程,微丝的功能：,构成细胞的支架，维持细胞的形态：微绒毛、应力纤维 参与细胞运动：伪足 参与细胞分裂：收缩环 作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩：细肌丝 参与细胞内物质的运输 参与细胞内信号
26、转导,胞 质 分 裂 中 收 缩 环 的 形 成 及 作 用,细胞松弛素B作用于分裂期细胞后抑制了收缩环（微丝）的生成，从而导致细胞核分裂而细胞质不分裂。因此，最后会形成多核细胞,微丝的功能：,构成细胞的支架，维持细胞的形态：微绒毛、应力纤维 参与细胞运动：伪足 参与细胞分裂：收缩环 作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩：细肌丝 参与细胞内物质的运输 参与细胞内信号转导,肌小节模式图,肌束,肌细胞 (肌纤维),肌原纤维,肌 小 节,肌鞘,肌细胞核,细肌丝（肌动蛋白丝）,粗肌丝（聚合的肌球蛋白）,原肌球蛋白,肌钙蛋白,肌动蛋白,肌小节模式图,微丝与肌肉收缩,在肌肉中，由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋
27、白构成细肌丝，与由肌球蛋白构成的粗肌丝的相互滑动，导致了肌肉收缩。,sacroplasmic reticulum,肌细胞的收缩可分五个步骤,结合（ATP）,释放（脱离细肌丝）,直立（ATP水解，变构）,产力（释放ADP，构象复原）,再结合（ATP）,微丝的功能：,构成细胞的支架，维持细胞的形态：微绒毛、应力纤维 参与细胞运动：伪足 参与细胞分裂：收缩环 作为肌纤维的组成成分，参与肌肉收缩：细肌丝 参与细胞内物质的运输 参与细胞内信号转导,微丝参与细胞内物质的运输,微丝的功能：,运输微丝,运输小泡,运输微丝,肌肉收缩,关于微丝部分的小结,微丝的结构和基本性质： G-肌动蛋白/F-肌动蛋白 极性、
28、动态不稳定性（非稳态动力学模型）、踏车现象 微丝的组装：成核聚合稳定、ATP参与 影响微丝稳定的因素：G-肌动蛋白浓度、离子、化学分子、结合蛋白 与微丝结合的蛋白质分子： 单体隔离蛋白、封端蛋白、捆绑蛋白、交联蛋白等 发动机分子：肌球蛋白 微丝的功能 微绒毛、应力纤维维持细胞形态 形成细肌丝参与肌肉收缩 参与细胞分裂（收缩环） 形成伪足,参与细胞爬行及贴壁过程,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞骨架,中间纤维
29、(intermediate filament, IF),中间纤维的形态结构及类型 中间纤维的组装和调节 中间纤维的功能,中间纤维的基本形态,中间纤维的单体分子,中间纤维单体分子的结构模型,中间纤维的类型及其分布,中间纤维的形态结构及类型 中间纤维的组装和调节 中间纤维的功能,中间纤维(intermediate filament, IF),中间纤维的组装,IF单体,两个单体组成二聚体,两个二聚体组成四聚体,两个四聚体串联成原纤维,八条原纤维缠绕成中间纤维,1、中间纤维蛋白单体具有极性，中间纤维分子不具极性 2、中间纤维的组装无须核苷酸和结合蛋白的参与。 3、中间纤维的组装受到蛋白单体磷酸化和去磷
30、酸化的调节 4、中间纤维较稳定，不受细胞松弛素或秋水仙素的影响,中间纤维的形态结构及类型 中间纤维的组装和调节 中间纤维的功能,中间纤维(intermediate filament, IF),IF贯穿整个细胞起广泛的骨架作用（联通细胞外基质、细胞质膜、核膜、核基质）,在胞内形成一个完整的网状骨架系统,IF比MT或MF更耐受剪切力，更具备可塑性，在细胞质内形成一个完整的支撑网架结构。,为细胞提供机械强度支持,拉伸一层有中间纤维的细胞,细胞保持完整连在一起,拉伸一层没有中间纤维的细胞,细胞破裂,中间纤维参与细胞连接,基底膜,细胞/基底膜连接处,基底膜,成纤维细胞,胶原蛋白,真 皮,表 皮,细胞/细
31、胞连接处,中间纤维参与细胞连接,中间纤维参与细胞连接,维持细胞核膜的稳定性,核纤层及其作用,关于中间纤维的小结,IF的结构和基本性质： 单体-二聚体-四聚体-原纤维-中间纤维 单体有极性，纤维无极性；组织特异性（例子） 中间纤维的组装：通过单体分子的磷酸化或去磷酸化调节 IF的功能 贯穿细胞内外维持细胞形态 参与细胞连接的形成（桥粒和半桥粒） 参与细胞核的形态维持（核纤层）,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞
32、骨架,细胞骨架(cytoskeleton)概述 微管(microtubule, MT) 微丝(microfilament, MF) 中间纤维(intermediate filament, IF) 细胞的运动 细胞骨架与疾病,细胞骨架,细胞骨架与疾病,细胞骨架与肿瘤,1、细胞骨架在肿瘤细胞中的变化：细胞骨架的破坏，导致细胞表面平滑化，促进了癌细胞的浸润转移能力 2、利用中间纤维的组织特异性进行肿瘤的来源的诊断 3、利用细胞骨架相关的化学毒素进行肿瘤化疗 抗肿瘤药物：紫杉醇通过稳定纺锤体，抑制细胞分裂，诱导细胞凋亡,是一种在老年期前后起病的中枢神经系统原发性退行性疾病，主要临床表现为痴呆综合征，病
33、理学上表现为弥漫性大脑皮质萎缩，神经细胞空泡化，脑内出现神经纤维缠结和淀粉样斑块。 在美国，阿尔茨海默病已成为老年人第4位主要死因。我国65岁以上老人中阿尔茨海默病患病率为0.3左右，已与发达国家接近。 研究发现，AD病因部分与微管相关，在患者的神经细胞中出现微管聚集的缺陷，使神经信号传递出现紊乱。,细胞骨架与神经系统疾病,阿尔茨海默病（Alzheimers disease, AD ),细胞骨架与神经系统疾病,阿尔茨海默病（Alzheimers disease, AD ),是一种在老年期前后起病的中枢神经系统原发性退行性疾病，主要临床表现为痴呆综合征，病理学上表现为弥漫性大脑皮质萎缩，神经细胞
34、空泡化，脑内出现神经纤维缠结和淀粉样斑块。 在美国，阿尔茨海默病已成为老年人第4位主要死因。我国65岁以上老人中阿尔茨海默病患病率为0.3左右，已与发达国家接近。 研究发现，AD病因部分与微管相关，在患者的神经细胞中出现微管聚集的缺陷，使神经信号传递出现紊乱。,单纯性大泡性表皮松解症 （epidermolysis bullosa simplex） 症状：表皮松懈，易损伤 原因：角蛋白14（k14）基因缺陷 （IF异常）导致皮肤基底细胞易脱离，对机械损伤敏感,细胞骨架与遗传性疾病,单纯性大泡性表皮松解症,单纯性大泡性表皮松解症 （epidermolysis bullosa simplex） 症状：表皮松懈，易损伤 原因：角蛋白14（k14）基因缺陷 （IF异常）导致皮肤基底细胞易脱离，对机械损伤敏感,WAS综合症 症状：遗传性免疫缺陷，湿疹、出血不止、血小板数量减少、反复感染 原因：骨架（MF异常）异常， 导致T淋巴细胞及血小板微绒毛数量减少,细胞骨架与遗传性疾病,细胞骨架成分比较,细胞骨架成分比较（续表）,Microbe Astronomer,