肌动蛋白的聚合动力学研究进展.pdf

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1、!!""#年$月重庆大学学报!自然科学版"%&’(!""#第!)卷第$期*+,’-./+012+-345-36-578’95:;!<.:,’./=>58->8?@5:5+-"A+/(!)!<+($!!文章编号!B"""C#)!D"!""##"$C"BEBC"#肌动蛋白的聚合动力学研究进展"程!超#王远亮#张!军#覃素华!重庆大学生物工程学院生物力学与组织工程教育部重点实验室#重庆!$"""E""摘!要!肌动蛋白的聚合和解聚动力学过程与其功能的行使有密不可分的关系$肌动蛋白如要在细胞内行使其功能就一定涉及到其聚合动力学过程%肌动蛋白的聚合过程可分为$个步骤

2、$肌动蛋白单体的活化&肌动蛋白单体聚合成核&肌动蛋白纤维生长的过程&聚合达到动态平衡#肌动蛋白纤维不再生长%一些影响肌动蛋白聚合过程的因素#比如#核酸和肌动蛋白相关蛋白也在文中做了讨论%其目的在于更深入地了解生物大分子如何组装成更复杂的体系以及这些体系在细胞中怎么行使功能%关键词!肌动蛋白&聚合&肌动蛋白相关蛋白&核酸中图分类号!i#"!!文献标识码!%&N’!!有机体中受损伤部分的愈合以及胚胎的发育等#.>:5-$在快速运动的细胞和抗机械拉伸的细胞膜都依赖于细胞的运动$一些组织中细胞的运动被抑下肌动蛋白的含量特别丰富&B"’#它们往往组装成不同制#但是

3、癌变细胞却失去这种抑制#可以运动$加强对的结构#包括可以收缩的肌动蛋白纤维束)))应力纤细胞运动的知识了解#有助于更深入的认识癌细胞的&BB’&!’维#以及微绒毛中平行排列的纤维束$肌动蛋白转移%胚胎发育以及有机体的自我修复机制$&B!’可以和许多胞质蛋白相互作用#而且dC.>:5-本身细胞运动是由于细胞骨架本身的聚合%解聚的相在没有肌动蛋白结合蛋白存在时#可以自组装成凝胶互协作#以及细胞不同部位与胞外基质的粘附%解附的&BECB$’状物$肌动蛋白的这些存在形式与其自身发挥结果$肌动蛋白不仅是细胞骨架的主要组成成分#而的功能有关$肌动蛋白纤维的聚合过程在

4、真核细胞中&BC!’且在细胞运动中起着非常重要的作用$极化的树具有重要作用#dC.>:5-的生长的动力学行为是细胞枝状肌动蛋白纤维的翻转可以驱动片状伪足的伸展#这是细胞运动中非常重要的一步&E’$肌动蛋白不仅在运动#胞质分裂#以及细胞内不同器官的运动的基&$C#’础&B#’$越来越多的研究表明肌动蛋白与更多的生物以肌球蛋白为基础的运动中起很重要的作用#而且可以通过控制自身的聚合和解聚&L’以及凝胶C溶胶&BLCBF’活动有关#比如#植物顶端生长#植物中过氧化物&F’的转换来调节运动$局部缺血的组织中#肌动蛋白酶体和线粒体的运动&B)’#信号转导&BN’#

5、胞内吞作用&!"’单体可聚合成肌动蛋白纤维#这是细胞受到损伤时的等过程均有肌动蛋白的参与$然而肌动蛋白聚合的动&)’反应$力学过程及其影响因素#还在深入研究之中#这里主要所有的真核细胞中都表达肌动蛋白#表明它是有讨论了肌动蛋白的聚合机制#以及最近几年发现的影机体中普遍存在的生命蛋白质$已知肌动蛋白在体内响聚合过程的因子$有两种存在形式(肌动蛋白单体!‘C.>:5-"#和肌动蛋白纤维!dC.>:5-"$在细胞内肌动蛋白可以聚合成不B!肌动蛋白的聚合机理同级别与形态的聚合物以满足不同环境中发挥功能的需求$‘C.>:5-在V3!J#QJ#<.J等金属离子和三探

6、讨生物大分子的聚合机理#是生物分子聚合的磷酸腺苷!%TM"的诱导下可以聚合成右手螺旋的dC一个研究领域$肌动蛋白的聚合过程可以解释为*踏"收稿日期!!""$CBBC!F基金项目!国家自然科学基金资助项目!BNFE!"E""作者简介!程超!BNF)C"#女#河南南阳人#重庆大学硕士研究生#主要从事分子生物学及生物材料方面的研究$BE!重庆大学学报!自然科学版"!!!!!!!!!!!!!!!!!!""#年&N%!N’&E"’车!":’8.@O5//5-3#现象$早在BNF#年%g83-8’和?-Z金属离子%肌动蛋白相关蛋白%以及一些小分&!B’&EBCE!’

7、38/就详细地描述了肌动蛋白的(成核C伸长!机理%子的毒物$另外%最近有实验表明外添拉伸的力&EE’认为肌动蛋白聚合过程可分为!个明显的步骤$首先也对肌动蛋白应力纤维的生长有影响$这里%主要是肌动蛋白单体聚合成核%而且成核的寡聚体的肌动讨论核酸如何调节肌动蛋白的聚合过程%以及这些影蛋白单体有一个临界的数目T存在%T(B或者较小响因素是如何相互协作的$的单体形成的寡聚体解聚的速度比聚合的快$肌动蛋!(B!核苷酸对肌动蛋白聚合的影响白单体加到T个单体形成的或者更大的寡聚体上面%已知有E种核苷酸都可以结合到肌动蛋白单体这样的寡聚体才可以生长成纤维$其次%肌动蛋

8、白单上%即腺苷三磷酸"%TM#%腺苷二磷酸"%eM#%以及腺体添加到已形成的核或