(修改前)高锐--细胞结构装配的最新研究进展

《(修改前)高锐--细胞结构装配的最新研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、细胞结构装配的最新研究进展综述性报告（生物工程1201班高锐）1.引言细胞是由化学物质组成的。由于细胞的生命活动是高度有序的，所以细胞内的化学物质不可能杂乱无章地堆集在一起，而是有规则地分级组装成复杂的细胞结构，如核糖体、细胞核、高尔基体和细胞骨架等。不仅如此，在多细胞有机体中，细胞还要组成不同的组织，再由组织形成器官。这个过程就是细胞结构的装配（assembly）。细胞结构的装配是个复杂的过程，然而弄淸楚这个复杂的过程对于我们进一步弄清楚机体的秘密以及调节与控制多种生物学过程有着重要的意义。本文折取此方面的几篇研究报告，旨在简要介绍在细胞结构装配上的最新研究进展。1.1概

2、述由生物分子装配成细胞，可以粗略地分成四级：第一级是构成细胞的小分子有机物的形成，包括碱基、氨基酸、葡萄糖、软脂酸，这些构成了细胞的基石；第二级由基石装配成生物大分子，包括DNA、RNA、蛋白质、多糖；第三级由生物大分子进一步装配成细胞的高级结构，如细胞膜、核糖体、染色体、微管、微丝等;第四级巾细胞的高级结构装配成具有空间结构和生物功能的细胞器，如细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、微体等；最后再由细胞器组成细胞。在整个过程中，主要有四种装配机制：自体装配(selfassembly):生物大分子借助本身的力量自行装配成高级结构。这种装配需要分子伴侣介导，如

3、核小体的装配需耍核质素介导。协助装配(aided-assembly):除形成最终错构的亚基，还需其他成分的介入或对亚基进行修饰以保证装配正确行使功能，如T4噬菌体装配时需要一种脚手架蛋白。直接装配(direct-assembly):某种亚基直接装配到预先形成的结构上，如细胞质膜组分的装配。1.研宄进展2.1细菌III型分泌系统装配的研宄进展细菌III型分泌系统的发现是病原菌致病机理的重大发现。病原菌为了生存和进入真核宿主细胞，经过长期进化逐渐形成了入侵宿主细胞的特异性机制，其中最显著的机制是细菌III型分泌系统(T3SS)。T3SS可以将病原菌效应蛋白直接注入宿主细胞中。其

4、结构类似注射器，因此被称为T3SS注射装置。T3SS注射装置是细菌与宿主相互作用而临时形成的一种结构，因此，注射装置的装配显得非常重要。引擎T3SS注射装置开始装配的机制可能是针头的尖端接触宿主细胞后发出一种信号给细菌内部的分泌装置，从而激活注射装置形成。一般在生理条件下细菌只右和宿主细胞接触时才会激活T3SS注射装置进行装配。但有时在体外条件不低钙浓度或刚果红激活物也可以分别激发耶尔森菌spp.)和志贺氏菌｛Shigella)的T3SS注射装置的形成。注射装置的装配是分步进行的，基座先开始装配，然后再进行杆部和针状结构的组装。基座的组成和装配在各种细菌的T3SS中都很保守

5、。基座一旦装配完成就可以分泌T3SS杆状结构和针状结构装配专门所需的一些蛋白。针状结构装配完成后，T3SS注射装置就可以分泌细菌的效应蛋白。细菌分泌效应蛋白进入到宿主细胞并不是简单针头注射的过程，还需要转位器(translocators)的协助。转位器是由T3SS注射装置分泌的一种保守蛋白质，经针头注射装置分泌插入宿主细胞膜中形成小孔，注射装置的针头要与转位器的小孔相对接，细菌的效应蛋白才可以分泌到宿主胞质中。如果缺少了转位器蛋白，细菌效应蛋白可以分泌但不能进入宿主细胞。m2.2细菌粘附素的分子结构和装配机制细菌粘附于宿主细胞表面是侵犯机体感染致病的先决条件。粘附需要两个基

6、本因素：一是细菌表面粘附结构一粘附素，二是宿主细胞表而的特异受体。具有粘附作用的细菌表面结构统称为粘附素，如P菌毛、I型菌毛、IV型菌毛、Curli菌毛、CS1菌毛等。近年来研究发现，菌毛粘附素的装配至少有四种途径：伴体与I导子途径，代表物P菌毛和I型菌毛；共同分泌途径，代表物为IV型菌毛；胞外核聚一沉淀途径，代表物为Curli菌毛；替代伴体途径，代表物为CSI菌毛。①伴体一引导途径这种高保守的伴体-引导途径参与了25种以上的革兰氏阴性菌粘附器官的装配，装配需要两种特殊蛋白，胞质免疫球蛋白样伴体和0M引导子。伴体被组合成两种不同结构和功能的亚型，即FGS（F1到G1短链，P

7、apD是其成员之一，参与菌毛杆区的装配）和FGL（F1到G1长链，参与细菌表面纤细的粘附结构的装配）。下面以PapD为例介绍P菌毛的装配过程。在各亚单位合并成菌毛前，PapD和各亚单位结合成胞质装配前复合体。各亚单位在胞质中的相对浓度影响了顶端纤毛和杆区的长度。研究发现，伴体能识别结合有PapD类伴体的亚单位的c末端高保守区。这种功能区侧面有甘氨酸和酪氨酸的疏水残基交替排列。PapG和PapK能与PapD错合的c末端19个氨基酸片段钻构相似，称为P-拉链结构域。这种功能区特征是疏水残基和参与分子内二硫键结合的半胱氨