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{{百科小图片|bkbtj.jpg|}} ==[[微丝]]简介== 微丝(microfilaments)由[[肌动蛋白]][[分子]]螺旋状聚合成的纤丝,又称[[肌动蛋白丝]](actin filament),[[细胞骨架]]的主要成分之一。其直径约7纳米。微丝和它的[[结合蛋白]](association protion)以及[[肌球蛋白]](myosin)三者构成[[化学]]机械系统,利用化学能产生机械运动。由微丝形成的微丝束称为应力[[纤维]],常横贯于[[细胞]]长轴。[[脊椎动物]]肌动蛋白分为α、β和γ三种类型,α型分布于心肌和[[横纹肌]]细胞中,α及γ型分布于[[平滑肌]]细胞中,β及γ型分布于非[[肌细胞]]中。聚合的及非聚合态的肌动蛋白能与其多种结合蛋白相互作用,这些结合蛋白对肌动蛋白的聚合及对微丝的稳定、长度及分布具有调节作用。微丝对细胞贴附、铺展、运动、内吞、细胞分裂等许多细胞功能具有重要作用。 {{百科小图片|bkbtk.jpg|}}肌动蛋白单体(又被称为G-Actin,全称为[[球状肌动蛋白]],Globular Actin,下文简称G肌动蛋白)为球形,其表面上有一ATP结合[[位点]]。肌动蛋白单体一个接一个连成一串肌动蛋白链,两串这样的肌动蛋白链互相缠绕扭曲成一股微丝。这种肌动蛋白[[多聚体]]又被称为纤维形肌动蛋白(F-Actin,Fibrous Actin)。 微丝能被组装和去组装。当单体上结合的是ATP时,就会有较高的相互亲和力,单体趋向于聚合成多聚体,就是组装。而当ATP水解成ADP后,单体亲和力就会下降,多聚体趋向解聚,即是去组装。高ATP浓度有利于微丝的组装。所以当将[[细胞质]]放入富含ATP的溶液时,细胞质会因为微丝的大量组装迅速凝固成胶。而微丝的两端组装速度并不一样。快的一端(+极)比慢的一端(-极)快上5到10倍。当ATP浓度达一定临界值时,可以观察到+极组装而-极同时去组装的现象,被命为“踏车”。 微丝的组装和去组装受到细胞质内多种[[蛋白]]的调节,这些蛋白能结合到微丝上,影响其组装去组装速度,被称之为微丝结合蛋白(association protein)。 微丝的组装先需要“核化”(nucleation),即几个单体首先聚合,其它单体再与之结合成更大的多聚体。Arp[[复合体]](Actin related-protein)是一种能与肌动蛋白结合的蛋白,它起到模板的作用,促进肌动蛋白的多聚化。Arp复合体由Arp2,Arp3和其它5种蛋白构成。 封闭蛋白(end-blocking protein)则是微丝两端的“帽子”。当这种蛋白结合到微丝上时,微丝的组装和去组装就会停止。这对一些长度固定的蛋白来说很重要,如[[细肌丝]]。 而前[[纤维蛋白]](Profilin,或译<b>G肌动蛋白结合蛋白</b>)则是促进多聚的,相应地促解聚的蛋白则有丝切蛋白(Cofilin)。纤丝切割蛋白(filament severing protein),如[[溶胶]]蛋白(Gelsolin),能将微丝从中间切断。[[粘着斑蛋白]](Vinculin)则能固定微丝到[[细胞膜]]上,形成[[粘着斑]]。[[交联蛋白]](cross-linking protein)有两个以上肌动蛋白结合位点,起到连接微丝的作用,其中,[[丝束蛋白]](fimbrin)帮助微丝结成束状,而[[细丝蛋白]](filamin)则将微丝交联成网状。 微丝是双股肌动蛋白丝以螺旋的形式组成的纤维, 两股肌动蛋白丝是同方向的。肌动蛋白纤维也是一种极性分子, 具有两个不同的末端,一个是正端,另一个是负端。 微丝首先发现于肌细胞中, 在横纹肌和[[心肌细胞]]中肌动蛋白成束排列组成[[肌原纤维]], 具有收缩功能。微丝也广泛存在于非肌细胞中。在细胞周期的不同阶段或细胞流动时, 它们的形态、分布可以发生变化。因此,非肌细胞的微丝同胞质[[微管]]一样, 在大多数情况下是一种动态结构, 以不同的结构形式来适应细胞活动的需要。 ==微丝的功能== 微丝除参与形成肌原纤维外还具有以下功能: 1.形成应力纤维(stress fiber):非肌细胞中的应力纤维与肌原纤维有很多类似之处:都包含myosin II、[[原肌球蛋白]]、filamin和α-actinin。培养的[[成纤维细胞]]中具有丰富的应力纤维,并通过粘着斑固定在[[基质]]上。在体内应力纤维使细胞具有抗剪切力 2.形成[[微绒毛]] 3.细胞的[[变形运动]]:分为四步: ①:微丝纤维生长,使[[细胞表面]]突出,形成片足(lamellipodium)。 ②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。 ③在myosin的作用下微丝纤维滑动,使细胞主体前移。 ④解除细胞后方的粘和点。如此不断循环,细胞向前移动。[[阿米巴]][[原虫]]、[[白细胞]]、成纤维细胞都能以这种方式运动。 4.[[胞质分裂]]:[[有丝分裂]]末期,两个即将分离的子细胞内产生[[收缩环]],收缩环由平行排列的微丝和myosin II组成。随着收缩环的收缩,两个子细胞的[[胞质]]分离,在细胞松驰素存在的情况下,不能形成胞质分裂环,因此形成[[双核细胞]]。 5.[[顶体反应]]:在精卵结合时,微丝使[[顶体]]突出穿入[[卵子]]的胶质里,融合后[[受精卵]]细胞表面积增大,形成微绒毛,微丝参与形成微绒毛,有利于吸收营养。 6.其他功能:如[[细胞器]]运动、[[质膜]]的流动性、[[胞质环流]]均与微丝的活动有关,抑制微丝的药物([[细胞松弛素]])可增强膜的流动、破坏胞质环流。 ==微丝特异性药物:== ===1、细胞松弛素(cytochalasin)=== 可切断微丝纤维,并结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上,特异性的抑制微丝功能。 ===2、[[鬼笔]]环[[肽]](phalloidin)=== 与微丝能够特异性的结合,使微丝纤维稳定而抑制其功能。[[荧光标记]]的鬼笔环肽可特异性的显示微丝。 [[分类:解剖学及组织胚胎学]][[分类:细胞生物学]][[分类:细胞与细胞间质]] {{导航板-肌肉组织}}
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