肌動(dòng)蛋白的簡(jiǎn)要介紹

肌動(dòng)蛋白的簡(jiǎn)要介紹第1頁(yè)/共16頁(yè)Thesturctureandfunctionofactin肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)與功能第2頁(yè)/共16頁(yè)目錄什么是肌動(dòng)蛋白 肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)肌動(dòng)蛋白的功能123第3頁(yè)/共16頁(yè)什么是肌動(dòng)蛋白？由375-377個(gè)氨基酸殘基組成的中型蛋白質(zhì)分子大小分布等電點(diǎn)作用肌球蛋白的PI=5.1構(gòu)成細(xì)胞骨架的主要成分，也是細(xì)胞以及人體進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力提供者除線(xiàn)蟲(chóng)精細(xì)胞外所有真核細(xì)胞都含有肌動(dòng)蛋白，真核細(xì)胞中含量最高的蛋白第4頁(yè)/共16頁(yè)肌動(dòng)蛋白的結(jié)構(gòu)肌動(dòng)蛋白單體由一條多肽鏈構(gòu)成的啞鈴形分子，又稱(chēng)球狀肌動(dòng)蛋白(globularactin，G-actin)，直徑約5.5nm，分子量為43kDa。多聚體肌動(dòng)蛋白的多聚體形成肌動(dòng)蛋白絲，稱(chēng)為纖維狀肌動(dòng)蛋白(fibrosactin，F(xiàn)-actin)。第5頁(yè)/共16頁(yè)不同種屬的肌動(dòng)蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)變化很小，例如兔﹑牛﹑雞的骨骼肌的肌動(dòng)蛋白的氨基酸的順序完全一樣；魚(yú)類(lèi)肌動(dòng)蛋白氨基酸的順序只有3～5個(gè)氨基酸和兔肋骨肌不同；牛的骨骼肌和心肌二者的肌動(dòng)蛋白的差別僅是第298位和第375位兩個(gè)地方。這些肌動(dòng)蛋白基因顯然是從同一個(gè)祖先基因進(jìn)化而來(lái)。肌動(dòng)蛋白三維立體結(jié)構(gòu)第6頁(yè)/共16頁(yè)每一個(gè)肌動(dòng)蛋白單體都有三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)是ATP結(jié)合位點(diǎn)，另外兩個(gè)則是與其他肌動(dòng)蛋白結(jié)合的結(jié)合位點(diǎn)。和ATP結(jié)合的位點(diǎn)主要是通過(guò)ATP三羧酸循環(huán)來(lái)給肌動(dòng)蛋白提供能量而另外兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)則是和其他肌動(dòng)蛋白結(jié)合形成多聚體的肌動(dòng)蛋白（微絲）。第7頁(yè)/共16頁(yè)肌動(dòng)蛋白多聚體的形成當(dāng)單體上結(jié)合的是ATP時(shí)，就會(huì)有較高的相互親和力，單體趨向于聚合成多聚體，就是組裝。當(dāng)ATP水解成ADP后，單體親和力就會(huì)下降，多聚體趨向解聚，即是去組裝。微絲的兩端組裝速度并不一樣。正極比負(fù)極快上5到10倍。當(dāng)ATP濃度達(dá)一定臨界值時(shí)，可以觀(guān)察到正極組裝而負(fù)極同時(shí)去組裝的現(xiàn)象，被命為“踏車(chē)現(xiàn)象（treadmilling)”。當(dāng)單體肌動(dòng)蛋白聚合成纖維狀肌動(dòng)蛋白時(shí)，需要一定的鹽離子濃度。聚合速度依賴(lài)于肌動(dòng)蛋白的濃度，約與濃度的立方成正比。體肌動(dòng)蛋白的濃度降到某一濃度時(shí)，即使有鹽存在，單體也不會(huì)聚合。第8頁(yè)/共16頁(yè)肌動(dòng)蛋白多聚體的組裝過(guò)程成核期：

G-肌動(dòng)蛋白開(kāi)始聚合，其二聚體不穩(wěn)定，易水解，只有形成三聚體才穩(wěn)定，即核心形成。延長(zhǎng)期（生長(zhǎng)期）：一旦核心形成，G-肌動(dòng)蛋白單體快速地在核心兩端添加上去。平衡期：微絲延長(zhǎng)到一定時(shí)期，肌動(dòng)蛋白摻入微絲的速度與其從微絲上解離的速度達(dá)到平衡，此時(shí)即進(jìn)入平衡期，微絲長(zhǎng)度基本不變。第9頁(yè)/共16頁(yè)肌動(dòng)蛋白的功能一、構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞的形態(tài)1.微絲參與細(xì)胞骨架的形成2.構(gòu)成細(xì)胞皮層

細(xì)胞皮層(cellcortex)：細(xì)胞內(nèi)大部分微絲集中分布于緊貼質(zhì)膜下的胞質(zhì)區(qū)域，并有微絲結(jié)合蛋白交聯(lián)成凝膠狀的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該區(qū)域稱(chēng)為細(xì)胞皮層。第10頁(yè)/共16頁(yè)微絲參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)1.微絲纖維生長(zhǎng)，使細(xì)胞表面突出，形成片足2.在片足與基質(zhì)接觸的位置形成粘著斑；3.在肌球蛋白的作用下微絲纖維滑動(dòng)；4.解除細(xì)胞后方的粘和點(diǎn)。細(xì)胞的各種運(yùn)動(dòng)：胞質(zhì)環(huán)流、變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的吞噬活動(dòng)等都與微絲有關(guān)。第11頁(yè)/共16頁(yè)微絲參與細(xì)胞分裂收縮環(huán)：有絲分裂末期，兩個(gè)即將分離的子細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生收縮環(huán)，收縮環(huán)由大量平行排列但具有不同極性的微絲組成。隨著收縮環(huán)的收縮，兩個(gè)子細(xì)胞的胞質(zhì)分離。第12頁(yè)/共16頁(yè)肌肉收縮機(jī)制①肌球蛋白結(jié)合ATP，引起頭部與肌動(dòng)蛋白纖維分離；②A(yíng)TP水解，引起頭部與肌動(dòng)蛋白弱結(jié)合；第13頁(yè)/共16頁(yè)③Pi釋放，④ADP釋放，ATP結(jié)合上去，頭部與肌動(dòng)蛋白纖維分離。第14頁(yè)/共16頁(yè)肌動(dòng)蛋白的其他一些功能參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸

微絲在微絲結(jié)合蛋白介導(dǎo)下可與微管一起進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸。如小鼠黑色素細(xì)胞中黑色素顆粒的運(yùn)輸依賴(lài)于肌球蛋白。微絲參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微絲可作為某些信息傳遞的介質(zhì)：1.細(xì)胞外信號(hào)膜下微絲