肌動蛋白的簡要介紹第1頁/共16頁Thesturctureandfunctionofactin肌動蛋白的結(jié)構(gòu)與功能第2頁/共16頁目錄什么是肌動蛋白 肌動蛋白的結(jié)構(gòu)肌動蛋白的功能123第3頁/共16頁什么是肌動蛋白？由375-377個氨基酸殘基組成的中型蛋白質(zhì)分子大小分布等電點作用肌球蛋白的PI=5.1構(gòu)成細胞骨架的主要成分，也是細胞以及人體進行各種運動的動力提供者除線蟲精細胞外所有真核細胞都含有肌動蛋白，真核細胞中含量最高的蛋白第4頁/共16頁肌動蛋白的結(jié)構(gòu)肌動蛋白單體由一條多肽鏈構(gòu)成的啞鈴形分子，又稱球狀肌動蛋白(globularactin，G-actin)，直徑約5.5nm，分子量為43kDa。多聚體肌動蛋白的多聚體形成肌動蛋白絲，稱為纖維狀肌動蛋白(fibrosactin，F(xiàn)-actin)。第5頁/共16頁不同種屬的肌動蛋白一級結(jié)構(gòu)變化很小，例如兔﹑牛﹑雞的骨骼肌的肌動蛋白的氨基酸的順序完全一樣；魚類肌動蛋白氨基酸的順序只有3～5個氨基酸和兔肋骨肌不同；牛的骨骼肌和心肌二者的肌動蛋白的差別僅是第298位和第375位兩個地方。這些肌動蛋白基因顯然是從同一個祖先基因進化而來。肌動蛋白三維立體結(jié)構(gòu)第6頁/共16頁每一個肌動蛋白單體都有三個結(jié)合位點，一個是ATP結(jié)合位點，另外兩個則是與其他肌動蛋白結(jié)合的結(jié)合位點。和ATP結(jié)合的位點主要是通過ATP三羧酸循環(huán)來給肌動蛋白提供能量而另外兩個結(jié)合位點則是和其他肌動蛋白結(jié)合形成多聚體的肌動蛋白（微絲）。第7頁/共16頁肌動蛋白多聚體的形成當單體上結(jié)合的是ATP時，就會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ATP水解成ADP后，單體親和力就會下降，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。正極比負極快上5到10倍。當ATP濃度達一定臨界值時，可以觀察到正極組裝而負極同時去組裝的現(xiàn)象，被命為“踏車現(xiàn)象（treadmilling)”。當單體肌動蛋白聚合成纖維狀肌動蛋白時，需要一定的鹽離子濃度。聚合速度依賴于肌動蛋白的濃度，約與濃度的立方成正比。體肌動蛋白的濃度降到某一濃度時，即使有鹽存在，單體也不會聚合。第8頁/共16頁肌動蛋白多聚體的組裝過程成核期：

G-肌動蛋白開始聚合，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。延長期（生長期）：一旦核心形成，G-肌動蛋白單體快速地在核心兩端添加上去。平衡期：微絲延長到一定時期，肌動蛋白摻入微絲的速度與其從微絲上解離的速度達到平衡，此時即進入平衡期，微絲長度基本不變。第9頁/共16頁肌動蛋白的功能一、構(gòu)成細胞的支架，維持細胞的形態(tài)1.微絲參與細胞骨架的形成2.構(gòu)成細胞皮層

細胞皮層(cellcortex)：細胞內(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)絡結(jié)構(gòu)，該區(qū)域稱為細胞皮層。第10頁/共16頁微絲參與細胞運動1.微絲纖維生長，使細胞表面突出，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；4.解除細胞后方的粘和點。細胞的各種運動：胞質(zhì)環(huán)流、變形運動、細胞的吞噬活動等都與微絲有關。第11頁/共16頁微絲參與細胞分裂收縮環(huán)：有絲分裂末期，兩個即將分離的子細胞內(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，兩個子細胞的胞質(zhì)分離。第12頁/共16頁肌肉收縮機制①肌球蛋白結(jié)合ATP，引起頭部與肌動蛋白纖維分離；②ATP水解，引起頭部與肌動蛋白弱結(jié)合；第13頁/共16頁③Pi釋放，④ADP釋放，ATP結(jié)合上去，頭部與肌動蛋白纖維分離。第14頁/共16頁肌動蛋白的其他一些功能參與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸

微絲在微絲結(jié)合蛋白介導下可與微管一起進行細胞內(nèi)物質(zhì)運輸。如小鼠黑色素細胞中黑色素顆粒的運輸依賴于肌球蛋白。微絲參與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導微絲可作為某些信息傳遞的介質(zhì)：1.細胞外信號膜下微絲