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§5.3 微管( microtubule , MT ). 5.3.1 微管的成分与装配 5.3.2 微管结合蛋白 5.3.3 微管特异性药物 5.3.4 微管的功能. 5.3.1 微管的成分与装配 一 . 微管的成分 —— 微管蛋白( tubulin ) tubulin 约 450 氨基酸, 50KD ,直径为 4nm 的球形分子,由一个巨大的高度保守的基因家族编码可分为 α 、 β 、 γ 三类。. 二 . 微管的装配. 1. 微管的分子结构模型. 微管是有极性的:. 2. 体外微管的装配动态. 装配条件:
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§5.3 微管(microtubule,MT) 5.3.1 微管的成分与装配 5.3.2 微管结合蛋白 5.3.3 微管特异性药物 5.3.4 微管的功能
5.3.1 微管的成分与装配 • 一. 微管的成分—— 微管蛋白(tubulin) • tubulin约450氨基酸,50KD,直径为4nm的球形分子,由一个巨大的高度保守的基因家族编码可分为α、β、γ三类。
二. 微管的装配 1. 微管的分子结构模型
2. 体外微管的装配动态 • 装配条件: • 高于微管蛋白临界浓度(1mg/ml); • pH值为中性(最适为pH6.9); • 含Mg2+,无Ca2+; • 温度为37℃。
影响体内微管装配的因素: • 1. 游离α、β-tubulin异二聚体的浓度 • 2. GTP水解的速度
5.3.2 微管结合蛋白 (microtuble-associated proteins, MAPs)
一. 参与组装的MAPs 组装MAPs负责在胞质中交联微管一般具有2个结构域: 组装MAPs又可分为两种类型
黄色为微管结合结构域含有KKEX重复序列,红色为突出结构域。黄色为微管结合结构域含有KKEX重复序列,红色为突出结构域。 Ⅰ型MAPs往往通过结合结构域与微管结合,通过突出结构域在微管间形成横桥(cross bridge)。
Ⅱ型MAPs的微管结合结构域中具有3~4 个 18 个氨基酸残基的重复序列。 Ⅱ型MAPs可将微管交联成粗的微管束。
MAP4是一个非神经元微管结合蛋白,与细胞间期和有丝分裂期的微管共定位。MAP4是一个非神经元微管结合蛋白,与细胞间期和有丝分裂期的微管共定位。
分子量超过1000KD,包括: • 2~3个重链(470~540KD) • 一定数目的中等链和轻链 • 1. 驱动蛋白(kinesin) • 2. 动力蛋白(dynein) 二. 参与沿微管的细胞内运输的MAPs microtubule motor proteins 微管动力蛋白质
5.3.3 微管特异性药物 1. 秋水仙素(colchicine) • 秋水仙素根据浓度不同具有双重作用: • 低浓度时抑制微管的聚合和解聚 • 高浓度时使微管解聚
2. 紫杉醇( taxol ) 紫杉醇(也称为红豆杉醇)与微管紧密结合而稳定微管。 由于优先阻断迅速分裂细胞的纺锤体的形成,紫杉醇是一种高效抗卵巢癌药物。
5.3.4 微管的功能 一. 维持细胞形态
1. 神经元轴突运输 以微管为轨道的双向运输: 驱动蛋白 突触(+) 胞体(-) 动力蛋白 轴突运输按速度分为三组: 快速运输:小泡运输速度最快可达 3μm/s 慢速运输:聚合的骨架蛋白最慢 0.002~0.01 μm/s 中速运输:细胞器如线粒体速度在上面二者之间 二. 介导沿微管的细胞内运输