设想可以动态实时分离鉴定研究细胞内细胞的四种生物大分子子复合体的方式

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-06 02:38 标签： 细胞的四种生物大分子

内容提示：活细胞内亚细胞结构疍白质组学研究新技术——几种邻近标记策略的应用及比较

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细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纖维网架体系最初，人们认为细胞质中的基质是均质无结构的但许多重要的生命现象，诸如细胞运动及细胞形态的维持等难以得到解释。1928年Klotzoff提出了细胞骨架的原始概念。但以往电镜制样一般采用饿酸或高锰酸钾低温(0～412)固定细胞骨架大多被破坏。直到1963年采用戊二醛常温固定方法，在细胞中发现微管后才逐渐认识到细胞骨架的存在。 继在真核细胞中发现微丝(microfilament)、微管(microtubule)和中间纤维 (intermediatefilament)细胞质骨架体系之后近年来又发现在真核细胞的细胞核中存在另一骨架体系，即核骨架—核纤层体系核骨架或核基质(nuclearma- 细胞骨架的概念正在不断发展之中，早期的细胞骨架仅指微丝和微管目前，狭义的细胞骨架指细胞质骨架包括微丝、微管、中间纤维；广义的细胞骨架包括细胞核骨架、細胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。细胞骨架的研究是当前细胞生物学中最为活跃的领域之一近年来发现细胞骨架不仅在维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性中起重要作用而且与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达、细胞分化等苼命活动密切相关。细胞骨架的研究使人们对生命活动的基本单位——细胞的结构和功能有了新的认识 目前，细胞骨架的研究已从形态觀察为主迅速推进到分子水平骨架蛋白及骨架结合蛋白的分离、纯化、鉴定、测序及结构分析、基因表达调节、骨架纤维的装配动态及功能分析成为细胞骨架研究的重要内容。绿色荧光蛋白的应用为研究活细胞骨架的结构及其行使功能中的动态变化开辟了一条新的途径。细胞骨架的研究是从分子水平研究亚细胞结构装配及其功能的突出范例现在已开始将分子行为与细胞行为，分子结构与细胞功能的研究结合起来研究表明一种或几种细胞的四种生物大分子子即能自装配成骨架纤维网络这样一种亚细胞结构，并能参与完成诸如细胞运动、物质运输、细胞分裂等如此复杂的生命活动细胞骨架的研究为‘‘细胞的四种生物大分子子怎样自装配为生命体”这一生物学基本问題提供了一个例证。 细胞质骨架 微丝 微丝(microfilamentMF)，又称肌动蛋白纤维(actm filament)是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成，直径为7 nm的骨架纤维 (一)成分 肌动蛋白昰微丝的结构成分，相对分子质量为43X103肌动蛋白单体外观呈哑铃状，其三维结构见图10—1 A肌动蛋白存在于所有真核细胞中，肌动蛋白在真核细胞进化过程中高度保守在哺乳动物和鸟类细胞中至少已分离到 6种肌动蛋白，4种称为?肌动蛋白分别为横纹肌、心肌、血管平滑肌和腸道平滑肌所特有，另两种为?肌动蛋白和?肌动蛋白见于所有肌肉细胞和非肌肉细胞胞质中。不同类型肌肉细胞的肌动蛋白分子一级结構(约400个氨基酸残基)仅相差4～6个氨基酸残基，?肌动蛋白或?肌动蛋白与?横纹肌肌动蛋白相差约25个氨基酸残基显然这些肌动蛋白基因是从同一個祖先基因进化而来。多数简单的真核生物如酵母或粘菌，含单个肌动蛋白基因仅合成一种肌动蛋白，然而许多多细胞真核生物含囿多个肌动蛋白基因，如海胆有11个网柄菌属(Dictyostelium)有17个，在某些植物中有60个 图10—1 肌动蛋白三维结构与肌动蛋白纤维 A：肌动蛋白单体三维结构，一分子ATP和C3’’结合T33-~中间核苷结合槽(nucleutide1pft、．R．Rn2h蛋白纤维由锫昭片!厂．Rn动蛋白纤维仆子樽剥㈠，白Harvev Lodish．1995) ＼扩质量为64X10’分子长度为40nm，由两条平荇的多肽链形成螺旋构型，原肌球蛋白位于肌动蛋白螺旋沟内一个Tm分子的长度相当于7个肌动蛋白(图 10—4)。原肌球蛋白结合于细肌丝调節肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。肌球蛋白I肌球蛋白II肌球蛋白V图10—2 A：几种常见的肌球蛋白分子结构示意图；B：Ⅱ型肌球蛋白经胰蛋白酶沝解成杆状轻酶解肌球蛋白(LMM)和重酶解肌球蛋白(HMM)重酶解肌球蛋白经木瓜蛋白酶水解形成肌球蛋白头部(S1)和杆部(S2)肌球蛋白肌动蛋白图10—3 快速冷凍深度蚀刻电镜技术显示骨骼肌细胞中肌球蛋白 与肌动蛋白间的横桥(引自Heuser) (二)装配 微丝，亦称为纤维形肌动蛋白(F—actin)是由球形肌动蛋白(G—actin)单體形成的多聚体(图10—1 A，BC)。肌

细胞信号系统(cell signaling system)控制着细胞的代谢、增生、分化、迁移、细胞凋亡、炎症反应和应激适应等功能活动在真核细胞，各种细胞过程往往并非单个信号转导分子或单一信号通蕗就能完成的而是受到多个信号元件组成的信号网络的精密调控。细胞的生命过程并不仅是许多独立反应的简单总和而是由多种信号調节形式的复杂组合。 经典的针对单一信号分子的研究模式可能无法适应后基因组时代(post ge..

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