细胞生物学

孙美红

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 细胞生物学发展简史
    • 1.2 细胞生物学的概念
    • 1.3 细胞生物学的研究内容
  • 2 细胞的统一性与多样性
    • 2.1 细胞的基本概念
    • 2.2 原核细胞
    • 2.3 真核细胞
    • 2.4 病毒
  • 3 细胞生物学研究方法
    • 3.1 显微技术
    • 3.2 生物化学与分子生物学技术
    • 3.3 细胞分离技术
    • 3.4 细胞培养与细胞杂交技术
  • 4 细胞质膜与内膜系统
    • 4.1 细胞质膜
    • 4.2 细胞质基质
    • 4.3 内质网
    • 4.4 高尔基复合体
    • 4.5 溶酶体、过氧化物酶体
  • 5 物质的跨膜运输
    • 5.1 物质的跨膜运输
    • 5.2 胞吞作用与胞吐作用
  • 6 蛋白质分选与膜泡运输
    • 6.1 信号假说与蛋白质分选信号
    • 6.2 蛋白质分选的基本途径与类型
    • 6.3 膜泡运输
    • 6.4 细胞结构体系的组装
  • 7 细胞信号转导
    • 7.1 基本概念
    • 7.2 细胞内受体介导的信号转导
    • 7.3 G蛋白耦联受体介导的信号转导
    • 7.4 酶连受体介导的信号转导
    • 7.5 信号的整合与控制
  • 8 线粒体和叶绿体
    • 8.1 线粒体与氧化磷酸化
    • 8.2 叶绿体与光合作用
  • 9 细胞骨架
    • 9.1 微丝与细胞运动
    • 9.2 微管及其功能
    • 9.3 中间丝
  • 10 细胞核与染色体
    • 10.1 核被膜与核孔复合体
    • 10.2 染色质和染色体
    • 10.3 染色质结构和基因活化
    • 10.4 核仁
    • 10.5 核基质
  • 11 核糖体
    • 11.1 核糖体的类型与结构
    • 11.2 多聚核糖体与蛋白质的合成
  • 12 细胞的增殖、分化与衰老
    • 12.1 细胞增殖及其调控
    • 12.2 细胞分化与基因表达调控
    • 12.3 程序性细胞死亡与细胞衰老
中间丝

一 中间丝——形态、结构与组成

1. 中间丝又称中间纤维(intermediate filament, IF)直径10 nm左右的绳索状结构,介于微丝(7 nm)和微管(24 nm)之间,中间丝是最稳定的细胞骨架成分,围绕着细胞核分布,成束成网,并扩展到细胞质膜,与质膜相连结,主要起支撑作用。

2. 中间丝蛋白的氨基酸序列、基因结构、组装特性以及在发育过程的组织特异性表达模式,中间丝分为6种类型。

3. 中间丝蛋白分子由一个310个氨基酸残基形成的高度保守的α螺旋杆状区,是中间丝的重要结构特征。在α螺旋区的氨基酸序列严格按照每组7个氨基酸(a~g)重复排列,其中a和d为亲水性氨基酸。两端非螺旋化的球形头部(N端)、尾部(C端)构成,氨基酸序列在不同类型的中间丝中变化较大。

二 中间丝——组装

①两条中间丝多肽链形成超螺旋二聚体 (同型或异型);

②两个二聚体反向平行以半交叠方式构成四聚体(tetramer),可能是中间丝解聚的最小结构单位;

③四聚体首尾相连形成原纤维(protofilament);

④8根原纤维构成直径10 nm圆柱状的纤维。

三 中间丝——中间丝结合蛋白

中间丝结合蛋白(intermediate filament associated protein, IFAP)在结构和功能上与中间丝有密切联系,但本身不是组分,在其上或两端紧密或松散结合,可能作为调节者。

确定IFAP的标准:①在细胞内与中间丝共分布;②抗高盐与非离子去垢剂抽提,与中间丝共同分离;③与中间丝经历相同的解聚和重装配周期;④在体外能与中间丝结合。

已分离了大约15种IFAP,如①filaggrin,使角蛋白纤维聚集; ②plectin蛋白,在中间丝、微管及微丝间形成横桥;③IFAP300,将中间丝锚定在桥粒上;④BPAG1,定位于内侧桥板。

IFAP的特性:①已经分离的IFAP具有中间丝类型特异性;②IFAP的表达有细胞专一性;③不同的IFAP可存在于同一个细胞中,与不同的中间丝组织状态相联系;④在细胞中某些IFAP的表达与细胞的功能和发育状态有关。

四 中间丝——功能

一般认为中间丝在细胞质中起支架作用,并与细胞核定位有关。

此外,有以下几方面: - 增强细胞抗机械压力的能力  - 角蛋白(keratin filament)纤维参与   桥粒的形成和维持 - 结蛋白纤维是肌肉Z线的重要结构   组分,对于维持肌肉细胞的收缩装   置起重要作用 - 神经元纤维在神经细胞轴突运输中    起作用 - 参与传递胞内机械的或分子的信息 - 中间丝与mRNA的运输有关。