第十章 细胞骨架
Cytoskeleton of a
cultured epithelial
cell,Microtubules
are shown in
green,actin is
shown in red and
DNA is in blue,
Image by Steve
Rogers,
细胞骨架（ cytoskeleton） 是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。使用戊二醛常温固定方法，在细胞中发现微管后，
逐渐认识到细胞骨架的存在。
绿色荧光蛋白的应用，为研究活细胞骨架的结构及其行使功能中的动态变化开辟了一条新的途径。细胞骨架的研究为,生物大分子怎样自装配成生命体,这一生物学基本问题提供了一个例证。
第一节 细胞质骨架一 微丝微丝
（ microfilame
nt,MF） 又称肌动蛋白纤维
（ actin
filament），
是指真核细胞中由肌动蛋白
（ actin） 组成，
直径为 7nm的骨架纤维。
（一）成分肌动蛋白是微丝的结构成分。在哺乳动物和鸟类细胞中至少已分离到 6种肌动蛋白,4种称为 α 肌动蛋白，另两种为 β 肌动蛋白和
γ 肌动蛋白。不同类型肌肉细胞的 α 肌动蛋白分子一级结构
（约 400个氨基酸残基）仅相差
4～ 6个氨基酸残基,β 肌动蛋白或 γ 肌动蛋白与 α 横纹肌肌动蛋白相差约 25个氨基酸残基。
（二） 装配微丝，亦称为纤维形肌动蛋白（ F-
actin）,是由球形肌动蛋白（ G-actin）
单位形成的多聚体。
在大多数非肌肉细胞中，微丝是一种动态结构，持续进行装配合和解聚，并与细胞形态维持及细胞运动有关。
The Animation
The Players
3D reconstruction
of an F-actin
filament from
muscle.
3D reconstruction of
F-actin filaments
containing
tropomyosin,
an elongated protein
which binds along the
actin helix
Model of an F-actin
filament in which each
sub-unit is depicted as
a sphere.
Electron-micrograph of
negatively stained F-actin
filaments.
F-actin
微丝结合蛋白
（ microfilament-
associated protein）
参与形成微丝纤维高级结构，对肌动蛋白纤维的动态装配有调节作用。
1.肌肉收缩系统中的有关蛋白肌球蛋白（ myosin）
（三） 微丝结合蛋白
Myosin structure
three of the most widespread
myosin classes in cartoon
form,Motor domains are
shown in red,light chains in
yellow and α-helical coiled
coils in green,Other
domains shown may be
involved in cargo binding or
localisation.
原肌球蛋白
（ tropomyosin,Tm）
肌钙蛋白（ troponin,Tn）：
肌钙蛋白 C（ Tn-C） 特异地与 Ca2+结合 ；肌钙蛋白
T（ Tn-T） 与原肌球蛋白有高度亲和力，肌钙蛋白 I
（ Tn-I） 抑制肌球蛋白
ATPase的活性。
2.非肌肉细胞中的微丝结合蛋白
（四） 微丝特异性药物细胞松弛素（ cytochalasins） 可以切断微丝，阻抑肌动蛋白聚合，因而可以破坏微丝的三维网络。
鬼笔环肽（ philloidin） 与微丝有强亲和作用，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚，
荧光标记的鬼笔环肽可清晰地显示细胞中的微丝。
（五） 微丝性细胞骨架的功能肌肉收缩、变性运动、
胞质分裂等二 微管微管（ microtubule） 是存在于所有真核细胞中由微管蛋白（ tubulin）
装配成的长管状细胞器结构，平均外径为 24nm。
microtubule
tubulin
（ 一）成分微管由两种类型的微管蛋白亚基，
即 α微管蛋白和 β微管蛋白组成。
微管几乎存在于从阿米巴到高等动植物所有真核细胞胞质中，
而所有原核生物中没有微管。
（二）形态微管呈中空状，微管壁由 13个球形蛋白亚基组成。
（三）装配
1.装配过程
2.体外微管装配条件
3.体内微管装配动态
4.微管组织中心微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心（ microtubule
organizing
center,MTOC）。 动物细胞的 MTOC为中心体。
（四）微管相关蛋白质有几种蛋白与微管密切有关，
附着于微管多聚体上，参与微管装配并增加微管稳定性，
称这些蛋白为微管相关蛋白
（ microtubule-associated
protein,MAP）。 包括 MAP1，
MAP2,MAP4,tau蛋白等 。
所有不同的微管结构均由相同的 α微管蛋白和 β微管蛋白亚单位组成，其结构与功能的差异可以取决于所含微管相关蛋白质的不同。
Photomicrograph of
microtubule-associated
protein 2 (MAP2)
immunoreactive
neurones in the cortex,
Cellular
immunoreactivity
appears as a brown
insoluble precipitate
when developed by the
ABC-HRP method,
Counterstained with
cresyl violet -
magnification X400,
Ganglion cells from the rat
retina in
cell culture,Labeled with
antibody to microtubule-
associated protein (MAP-2).
（五） 微管特异性药物秋水仙素（ colchicine）
可以阻断微管蛋白装配成微管。
紫杉酚（ taxol） 能促进微管的装配，并使已形成的微管稳定。
为行使正常的微管功能，微管出于动态的装配和解聚状态是重要的。
taxol binds only to tubulin that
has been polymerized into
chains of protofilaments,not to
free proteins,
（六） 功能
1.维持细胞形态
2.细胞内运输
3.鞭毛运动和纤毛运动
4.纺锤体和染色体运动
5.基体和中心粒中心体（ centrosome）
是动物细胞中主要的微管组织中心，
中心体由一对相互垂直的中心粒
（ centrioles） 及周围基质构成，位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基粒
（ basal body）
中心粒和基粒均具有自我复制性质。
Centrosome structure,A pair of centrioles is shown,each with ninefold symmetry owing to the nine triplet
microtubules,Each centriole has pericentriolar material that nucleates microtubules around the ends closest
to one another,Only the maternal centriole has two sets of extra appendages,distal and subdistal; the latter
seems to anchor microtubules,A series of interconnecting fibres,different from the pericentriolar material
(PCM),links the closest ends of the two centrioles,
Model for microtubule nucleation,release and anchoring at centrosomes and in epithelial
cells,In this model,microtubules are nucleated in the pericentriolar material,released from
their nucleating sites and translocated to sites of anchoring,a | Anchoring at the centrosome
occurs at the subdistal appendages whereas in b | epithelial cells,it occurs at apical domains
distinct from centrosomes,Despite the apparent differences in anchoring sites,both contain
unique proteins (ninein and centriolin) and seem to lack components involved in microtubule
nucleation ( -tubulin and pericentrin),Dynactin,a dynein-interacting complex,has also been
implicated in centrosomal microtubule anchoring127,
Models for centrosome
protein assembly,a |
Centrosome complexes
diffuse to centrosomes and
assemble in a microtubule-
and dynein-independent
manner,b | Centrosome
complexes,in the form of
large particles,assemble
using microtubules and
cytoplasmic dynein motors,
Particles are delivered to
centrosomes or to areas
between microtubules near
the centrosome,Dynein
motors may be anchored at
centrosomes by dynactin or
other anchoring proteins,or
released after cargo delivery,
c | Subunits exchange with
those at the centrosome in
either a or b,This could
occur continuously or in a
cell-cycle-dependent
manner.
Centrosome
duplication,a | In
early G1,a
centrosome has
daughter (D) and
mother (M) centrioles,
b | The centrioles
move apart and c |
each nucleates the
formation of a new
centriole during G1 to
S,d | By mitosis,the
new centrioles have
reached their full
length and the two
mature centrosomes,
each with two
centrioles,are
segregated into the
daughter cells upon
cell division,
三 中心纤维在哺乳动物细胞中发现
10nm纤维，
因其直径介于粗肌丝和细肌丝之间，
所以被命名为中间纤维
（又称中间丝，
intermediate
filament）
A Schematic Diagram Of
Intermediate Filament Structure.
Nuclear intermediate filament proteins,
Components of the nuclear matrix,Polymerize
in a 2-D lattice that gives shape/ stability to
nuclear envelope,
The monomer,
Each intermediate filament monomer consists of an alpha helical rod domain which
connects the amino (head) and carboxyl (tail) terminals,The figure below (16-12 from
Alberts et al,Molecular Biology of the Cell,Garland Publishing,NY,1996) shows some
examples of monomers.
The rods coil around
another filament like a rope
to form a dimer,The N and
C terminals of each filament
are aligned,Some
Intermediate filaments form
homodimers; other form
heterodimers,
Formation of the
protofilament,
These dimers then form staggered
tetramers that line up head-tail,Note that
the carboxy and amino terminals project
from this protofilament,This tetramer is
considered the basic subunit of the
intermediate filament.
The final 10 nm filament is a helical
array of these tetramers.
⑴角蛋白纤维
（ keratin
filament）
（ 一） 成分
⑵ 波形纤维（ vimentin filament）
Desmin stained myotube Phase contrast image of myotube
⑶ 结蛋白纤维（ desmin filament）
⑷ 神经元纤维
（ neurofilam
ent）
⑸ 神经胶质纤维（ neuroglial filament）
中间纤维的分布具有严格组织特异性。这一点已经被应用于肿瘤临床鉴别诊断，
以鉴别肿瘤细胞的组织来源。
（二） 中间纤维蛋白基因
（三） 装配由中间纤维核心伸出的末端区可能和中间纤维与细胞内结构相互作用及功能有关。
（四）中间纤维结合蛋白中间纤维结合蛋白（ intermediate filament
associated protein IFAP） 是一类在结构和功能上与中间纤维有密切联系，但是其本身不是中间纤维结构组分的蛋白质。
（五）中间纤维的组织及动态变化
（六）中间纤维与细胞分化微管和微丝在各种细胞中都是相同的，而中间纤维蛋白的表达具有组织特异性，中间纤维与细胞分化的关系非常密切，引起广泛重视。但是迄今有关中间纤维在细胞分化中的作用尚不清楚。
（七）功能中间纤维的功能至今仍不清楚。
第二节 细胞核骨架
The microarchitecture of
the nucleoskeleton
and attached
activities.
NM=nucleoskeleton and
nucleolar matrix
IF=intermediate filaments
Lam=lamin
一 核基质狭义的核骨架仅指核内基质（ inner nuclear
matrix,inner nucleoskeleton）,即细胞核内除核膜、核纤层、染色质、核仁和核孔复合体以外的以纤维蛋白成分为主的纤维网架体系；
广义的核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体。
（一）形态结构核仁与染色质网络于核骨架纤维网络中，核内骨架与核纤层有丰富的纤维联络，构成统一的核骨架网络。
（二）成分核骨架的成分比较复杂，主要成分是核骨架蛋白及核骨架结合蛋白，并含有少量 RNA,RNA的含量虽然很少，但它对于维持核骨架三维网络结构的完整性是必要的。
1.核骨架蛋白这类蛋白与富含 AT的 DNA序列即核骨架结合序列
（ matrin association region,MAR） 结合，又称为
MAR结合蛋白，无严格的 DNA序列特异性，可区分
MAR和非 MAR DNA,通常与 DNA放射环两端的 MAR
DNA序列结合，将其锚定在核骨架上，以形成 DNA
放射环。
⑴ DNA拓扑异构酶 Ⅱ
（ DNA
topoisomeraseⅡ ）
⑵核基质蛋白
（ nuclear matrin）
DNA Topoisomerase II
⑶ Nuc2+ 蛋白
⑷ ARBR（ attachment region binding
protein）
⑸着丝缢痕结合蛋白（ ARS consensus
binding protein,ACBP）
2.核骨架结合蛋白
⑴转录因子
⑵酶,① 组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶②
DNA聚合酶 α 及 β
⑶受体
⑷供体
MAR一般位于 DNA放射环或活性转录基因的两端。在溶菌酶基因两端接上 MAR,可增加基因表达水平 10倍以上。说明 MAR在基因表达调控中有作用。
核骨架结合序列的基本特征有 ①富含 AT；② 富含 DNA解旋元件（ DNA inwinding elements）； ③ 富含反向重复序列（ inverted repeats）； ④ 含有转录因子结合位点。
MAR的功能有,①通过核骨架蛋白的结合，将 DNA放射环锚定在核骨架上； ② 作为许多功能性基因调控蛋白的结合位点，在 DNA分子上形成蛋白复合体，参与
DNA的复制、转录、修复和重组的调控。
三 核骨架结合蛋白四 功能
1.核骨架与 DNA复制核骨架是 DNA复制的空间支架
2.核骨架与基因表达具有转录活性的基因是结合在核骨架上的； RNA聚合酶在核骨架上具有结合位点； RNA的合成是在核骨架上进行；基因只有结合在核骨架上才能进行转录
3.核骨架与病毒复制作为外源基因的病毒 DNA,其基因表达过程与高等真核细胞自身基因表达有相似的规律，其 DNA复制,RNA
转录以及加工均必须依赖核骨架。
4.核骨架与染色体构建二 染色体支架染色体支架是指染色体中由非组蛋白构成的结构支架。
（一）染色体支架的真实性：
DNA放射环是染色质中结构和功能单位，并提示非组蛋白骨架是 DNA放射环的组织者（ organizer）。 其后，对染色体支架蛋白的研究有了突破，发现 DNA拓扑酶 Ⅱ 是一种主要的染色体支架结构蛋白。
（二 ） 染色体支架的成分染色体支架大约含 30种非组蛋白，支架中不含组蛋白。
SCⅠ （ Mr 170× 103） 和 SCⅡ （ Mr 135× 103） 两种蛋白是染色体支架的主要成分，构成骨架蛋白的 40％以上。
（三） 染色体支架与核骨架的关系分裂期染色体支架与间期核骨架的关系仍是一个悬而未决的问题。
三 核纤层核纤层（ nuclear
lamina） 是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维核骨架相互连接，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架结构体系。
（一） 形态结构核纤层至少在高等真核细胞间期细胞核中是普遍存在的。
在分裂期细胞，核纤层解体，以蛋白单体形式存在于胞质中。
（二） 成分
A型核纤层蛋白：包括核纤层蛋白
A和 C； B型核纤层蛋白：核纤层蛋白 B,有几种来源于不同基因的 B型核纤层蛋白,B1和 B2存在于所有体细胞中。 Visualization of the outer edge of a cell's nucleus (nuclear lamina).
（三）核纤层蛋白的分子结构及其与中间纤维蛋白的关系。
核纤层成为核骨架与中间纤维之间的桥梁。
（四 ） 核纤层蛋白在细胞分化中的表达
The lamina terminalis (represents the membrane formed at the point of
closure of the anterior neuropore) is the most rostral structure of the early
telencephalon,By 10 weeks it contains the rudiments of the commissural
bundles i.e.,corpus callosum,optic chiasm and anterior commissure,The
lamina terminalis provides the only location where nerves interconnect the
cerebral hemispheres,Crossing fibers of the optic chiasm develop in the
lamina ventrally,the anterior commissure connects olfactory bulbs and
temporal lobes,the commissure of the fornix joins the hippocampal
formations,and most dorsally is the corpus callosum which connects non-
olfactory cortical areas,Other crossing fibers do not connect the
hemispheres e.g.,the posterior commissure connects preoptic areas,the
habenular commissure connects habenular nuclei,
（五 ） 核纤层在细胞分裂过程中的变化在细胞分裂过程中，核纤层发生解聚和重装配。
核纤层蛋白是促分裂因子（ MPF） p34cdc2亚基的直接作用底物,p34cdc2亚基 具有蛋白激酶活性，有丝分裂前期,MPF使核纤层蛋白分子杆状区两端的 Ser22和 Ser392磷酸化，直接导致核纤层解聚。
（六）功能
Cytoskeleton of a
cultured epithelial
cell,Microtubules
are shown in
green,actin is
shown in red and
DNA is in blue,
Image by Steve
Rogers,
细胞骨架（ cytoskeleton） 是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。使用戊二醛常温固定方法，在细胞中发现微管后，
逐渐认识到细胞骨架的存在。
绿色荧光蛋白的应用，为研究活细胞骨架的结构及其行使功能中的动态变化开辟了一条新的途径。细胞骨架的研究为,生物大分子怎样自装配成生命体,这一生物学基本问题提供了一个例证。
第一节 细胞质骨架一 微丝微丝
（ microfilame
nt,MF） 又称肌动蛋白纤维
（ actin
filament），
是指真核细胞中由肌动蛋白
（ actin） 组成，
直径为 7nm的骨架纤维。
（一）成分肌动蛋白是微丝的结构成分。在哺乳动物和鸟类细胞中至少已分离到 6种肌动蛋白,4种称为 α 肌动蛋白，另两种为 β 肌动蛋白和
γ 肌动蛋白。不同类型肌肉细胞的 α 肌动蛋白分子一级结构
（约 400个氨基酸残基）仅相差
4～ 6个氨基酸残基,β 肌动蛋白或 γ 肌动蛋白与 α 横纹肌肌动蛋白相差约 25个氨基酸残基。
（二） 装配微丝，亦称为纤维形肌动蛋白（ F-
actin）,是由球形肌动蛋白（ G-actin）
单位形成的多聚体。
在大多数非肌肉细胞中，微丝是一种动态结构，持续进行装配合和解聚，并与细胞形态维持及细胞运动有关。
The Animation
The Players
3D reconstruction
of an F-actin
filament from
muscle.
3D reconstruction of
F-actin filaments
containing
tropomyosin,
an elongated protein
which binds along the
actin helix
Model of an F-actin
filament in which each
sub-unit is depicted as
a sphere.
Electron-micrograph of
negatively stained F-actin
filaments.
F-actin
微丝结合蛋白
（ microfilament-
associated protein）
参与形成微丝纤维高级结构，对肌动蛋白纤维的动态装配有调节作用。
1.肌肉收缩系统中的有关蛋白肌球蛋白（ myosin）
（三） 微丝结合蛋白
Myosin structure
three of the most widespread
myosin classes in cartoon
form,Motor domains are
shown in red,light chains in
yellow and α-helical coiled
coils in green,Other
domains shown may be
involved in cargo binding or
localisation.
原肌球蛋白
（ tropomyosin,Tm）
肌钙蛋白（ troponin,Tn）：
肌钙蛋白 C（ Tn-C） 特异地与 Ca2+结合 ；肌钙蛋白
T（ Tn-T） 与原肌球蛋白有高度亲和力，肌钙蛋白 I
（ Tn-I） 抑制肌球蛋白
ATPase的活性。
2.非肌肉细胞中的微丝结合蛋白
（四） 微丝特异性药物细胞松弛素（ cytochalasins） 可以切断微丝，阻抑肌动蛋白聚合，因而可以破坏微丝的三维网络。
鬼笔环肽（ philloidin） 与微丝有强亲和作用，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚，
荧光标记的鬼笔环肽可清晰地显示细胞中的微丝。
（五） 微丝性细胞骨架的功能肌肉收缩、变性运动、
胞质分裂等二 微管微管（ microtubule） 是存在于所有真核细胞中由微管蛋白（ tubulin）
装配成的长管状细胞器结构，平均外径为 24nm。
microtubule
tubulin
（ 一）成分微管由两种类型的微管蛋白亚基，
即 α微管蛋白和 β微管蛋白组成。
微管几乎存在于从阿米巴到高等动植物所有真核细胞胞质中，
而所有原核生物中没有微管。
（二）形态微管呈中空状，微管壁由 13个球形蛋白亚基组成。
（三）装配
1.装配过程
2.体外微管装配条件
3.体内微管装配动态
4.微管组织中心微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心（ microtubule
organizing
center,MTOC）。 动物细胞的 MTOC为中心体。
（四）微管相关蛋白质有几种蛋白与微管密切有关，
附着于微管多聚体上，参与微管装配并增加微管稳定性，
称这些蛋白为微管相关蛋白
（ microtubule-associated
protein,MAP）。 包括 MAP1，
MAP2,MAP4,tau蛋白等 。
所有不同的微管结构均由相同的 α微管蛋白和 β微管蛋白亚单位组成，其结构与功能的差异可以取决于所含微管相关蛋白质的不同。
Photomicrograph of
microtubule-associated
protein 2 (MAP2)
immunoreactive
neurones in the cortex,
Cellular
immunoreactivity
appears as a brown
insoluble precipitate
when developed by the
ABC-HRP method,
Counterstained with
cresyl violet -
magnification X400,
Ganglion cells from the rat
retina in
cell culture,Labeled with
antibody to microtubule-
associated protein (MAP-2).
（五） 微管特异性药物秋水仙素（ colchicine）
可以阻断微管蛋白装配成微管。
紫杉酚（ taxol） 能促进微管的装配，并使已形成的微管稳定。
为行使正常的微管功能，微管出于动态的装配和解聚状态是重要的。
taxol binds only to tubulin that
has been polymerized into
chains of protofilaments,not to
free proteins,
（六） 功能
1.维持细胞形态
2.细胞内运输
3.鞭毛运动和纤毛运动
4.纺锤体和染色体运动
5.基体和中心粒中心体（ centrosome）
是动物细胞中主要的微管组织中心，
中心体由一对相互垂直的中心粒
（ centrioles） 及周围基质构成，位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基粒
（ basal body）
中心粒和基粒均具有自我复制性质。
Centrosome structure,A pair of centrioles is shown,each with ninefold symmetry owing to the nine triplet
microtubules,Each centriole has pericentriolar material that nucleates microtubules around the ends closest
to one another,Only the maternal centriole has two sets of extra appendages,distal and subdistal; the latter
seems to anchor microtubules,A series of interconnecting fibres,different from the pericentriolar material
(PCM),links the closest ends of the two centrioles,
Model for microtubule nucleation,release and anchoring at centrosomes and in epithelial
cells,In this model,microtubules are nucleated in the pericentriolar material,released from
their nucleating sites and translocated to sites of anchoring,a | Anchoring at the centrosome
occurs at the subdistal appendages whereas in b | epithelial cells,it occurs at apical domains
distinct from centrosomes,Despite the apparent differences in anchoring sites,both contain
unique proteins (ninein and centriolin) and seem to lack components involved in microtubule
nucleation ( -tubulin and pericentrin),Dynactin,a dynein-interacting complex,has also been
implicated in centrosomal microtubule anchoring127,
Models for centrosome
protein assembly,a |
Centrosome complexes
diffuse to centrosomes and
assemble in a microtubule-
and dynein-independent
manner,b | Centrosome
complexes,in the form of
large particles,assemble
using microtubules and
cytoplasmic dynein motors,
Particles are delivered to
centrosomes or to areas
between microtubules near
the centrosome,Dynein
motors may be anchored at
centrosomes by dynactin or
other anchoring proteins,or
released after cargo delivery,
c | Subunits exchange with
those at the centrosome in
either a or b,This could
occur continuously or in a
cell-cycle-dependent
manner.
Centrosome
duplication,a | In
early G1,a
centrosome has
daughter (D) and
mother (M) centrioles,
b | The centrioles
move apart and c |
each nucleates the
formation of a new
centriole during G1 to
S,d | By mitosis,the
new centrioles have
reached their full
length and the two
mature centrosomes,
each with two
centrioles,are
segregated into the
daughter cells upon
cell division,
三 中心纤维在哺乳动物细胞中发现
10nm纤维，
因其直径介于粗肌丝和细肌丝之间，
所以被命名为中间纤维
（又称中间丝，
intermediate
filament）
A Schematic Diagram Of
Intermediate Filament Structure.
Nuclear intermediate filament proteins,
Components of the nuclear matrix,Polymerize
in a 2-D lattice that gives shape/ stability to
nuclear envelope,
The monomer,
Each intermediate filament monomer consists of an alpha helical rod domain which
connects the amino (head) and carboxyl (tail) terminals,The figure below (16-12 from
Alberts et al,Molecular Biology of the Cell,Garland Publishing,NY,1996) shows some
examples of monomers.
The rods coil around
another filament like a rope
to form a dimer,The N and
C terminals of each filament
are aligned,Some
Intermediate filaments form
homodimers; other form
heterodimers,
Formation of the
protofilament,
These dimers then form staggered
tetramers that line up head-tail,Note that
the carboxy and amino terminals project
from this protofilament,This tetramer is
considered the basic subunit of the
intermediate filament.
The final 10 nm filament is a helical
array of these tetramers.
⑴角蛋白纤维
（ keratin
filament）
（ 一） 成分
⑵ 波形纤维（ vimentin filament）
Desmin stained myotube Phase contrast image of myotube
⑶ 结蛋白纤维（ desmin filament）
⑷ 神经元纤维
（ neurofilam
ent）
⑸ 神经胶质纤维（ neuroglial filament）
中间纤维的分布具有严格组织特异性。这一点已经被应用于肿瘤临床鉴别诊断，
以鉴别肿瘤细胞的组织来源。
（二） 中间纤维蛋白基因
（三） 装配由中间纤维核心伸出的末端区可能和中间纤维与细胞内结构相互作用及功能有关。
（四）中间纤维结合蛋白中间纤维结合蛋白（ intermediate filament
associated protein IFAP） 是一类在结构和功能上与中间纤维有密切联系，但是其本身不是中间纤维结构组分的蛋白质。
（五）中间纤维的组织及动态变化
（六）中间纤维与细胞分化微管和微丝在各种细胞中都是相同的，而中间纤维蛋白的表达具有组织特异性，中间纤维与细胞分化的关系非常密切，引起广泛重视。但是迄今有关中间纤维在细胞分化中的作用尚不清楚。
（七）功能中间纤维的功能至今仍不清楚。
第二节 细胞核骨架
The microarchitecture of
the nucleoskeleton
and attached
activities.
NM=nucleoskeleton and
nucleolar matrix
IF=intermediate filaments
Lam=lamin
一 核基质狭义的核骨架仅指核内基质（ inner nuclear
matrix,inner nucleoskeleton）,即细胞核内除核膜、核纤层、染色质、核仁和核孔复合体以外的以纤维蛋白成分为主的纤维网架体系；
广义的核骨架包括核基质、核纤层和核孔复合体。
（一）形态结构核仁与染色质网络于核骨架纤维网络中，核内骨架与核纤层有丰富的纤维联络，构成统一的核骨架网络。
（二）成分核骨架的成分比较复杂，主要成分是核骨架蛋白及核骨架结合蛋白，并含有少量 RNA,RNA的含量虽然很少，但它对于维持核骨架三维网络结构的完整性是必要的。
1.核骨架蛋白这类蛋白与富含 AT的 DNA序列即核骨架结合序列
（ matrin association region,MAR） 结合，又称为
MAR结合蛋白，无严格的 DNA序列特异性，可区分
MAR和非 MAR DNA,通常与 DNA放射环两端的 MAR
DNA序列结合，将其锚定在核骨架上，以形成 DNA
放射环。
⑴ DNA拓扑异构酶 Ⅱ
（ DNA
topoisomeraseⅡ ）
⑵核基质蛋白
（ nuclear matrin）
DNA Topoisomerase II
⑶ Nuc2+ 蛋白
⑷ ARBR（ attachment region binding
protein）
⑸着丝缢痕结合蛋白（ ARS consensus
binding protein,ACBP）
2.核骨架结合蛋白
⑴转录因子
⑵酶,① 组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶②
DNA聚合酶 α 及 β
⑶受体
⑷供体
MAR一般位于 DNA放射环或活性转录基因的两端。在溶菌酶基因两端接上 MAR,可增加基因表达水平 10倍以上。说明 MAR在基因表达调控中有作用。
核骨架结合序列的基本特征有 ①富含 AT；② 富含 DNA解旋元件（ DNA inwinding elements）； ③ 富含反向重复序列（ inverted repeats）； ④ 含有转录因子结合位点。
MAR的功能有,①通过核骨架蛋白的结合，将 DNA放射环锚定在核骨架上； ② 作为许多功能性基因调控蛋白的结合位点，在 DNA分子上形成蛋白复合体，参与
DNA的复制、转录、修复和重组的调控。
三 核骨架结合蛋白四 功能
1.核骨架与 DNA复制核骨架是 DNA复制的空间支架
2.核骨架与基因表达具有转录活性的基因是结合在核骨架上的； RNA聚合酶在核骨架上具有结合位点； RNA的合成是在核骨架上进行；基因只有结合在核骨架上才能进行转录
3.核骨架与病毒复制作为外源基因的病毒 DNA,其基因表达过程与高等真核细胞自身基因表达有相似的规律，其 DNA复制,RNA
转录以及加工均必须依赖核骨架。
4.核骨架与染色体构建二 染色体支架染色体支架是指染色体中由非组蛋白构成的结构支架。
（一）染色体支架的真实性：
DNA放射环是染色质中结构和功能单位，并提示非组蛋白骨架是 DNA放射环的组织者（ organizer）。 其后，对染色体支架蛋白的研究有了突破，发现 DNA拓扑酶 Ⅱ 是一种主要的染色体支架结构蛋白。
（二 ） 染色体支架的成分染色体支架大约含 30种非组蛋白，支架中不含组蛋白。
SCⅠ （ Mr 170× 103） 和 SCⅡ （ Mr 135× 103） 两种蛋白是染色体支架的主要成分，构成骨架蛋白的 40％以上。
（三） 染色体支架与核骨架的关系分裂期染色体支架与间期核骨架的关系仍是一个悬而未决的问题。
三 核纤层核纤层（ nuclear
lamina） 是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维核骨架相互连接，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架结构体系。
（一） 形态结构核纤层至少在高等真核细胞间期细胞核中是普遍存在的。
在分裂期细胞，核纤层解体，以蛋白单体形式存在于胞质中。
（二） 成分
A型核纤层蛋白：包括核纤层蛋白
A和 C； B型核纤层蛋白：核纤层蛋白 B,有几种来源于不同基因的 B型核纤层蛋白,B1和 B2存在于所有体细胞中。 Visualization of the outer edge of a cell's nucleus (nuclear lamina).
（三）核纤层蛋白的分子结构及其与中间纤维蛋白的关系。
核纤层成为核骨架与中间纤维之间的桥梁。
（四 ） 核纤层蛋白在细胞分化中的表达
The lamina terminalis (represents the membrane formed at the point of
closure of the anterior neuropore) is the most rostral structure of the early
telencephalon,By 10 weeks it contains the rudiments of the commissural
bundles i.e.,corpus callosum,optic chiasm and anterior commissure,The
lamina terminalis provides the only location where nerves interconnect the
cerebral hemispheres,Crossing fibers of the optic chiasm develop in the
lamina ventrally,the anterior commissure connects olfactory bulbs and
temporal lobes,the commissure of the fornix joins the hippocampal
formations,and most dorsally is the corpus callosum which connects non-
olfactory cortical areas,Other crossing fibers do not connect the
hemispheres e.g.,the posterior commissure connects preoptic areas,the
habenular commissure connects habenular nuclei,
（五 ） 核纤层在细胞分裂过程中的变化在细胞分裂过程中，核纤层发生解聚和重装配。
核纤层蛋白是促分裂因子（ MPF） p34cdc2亚基的直接作用底物,p34cdc2亚基 具有蛋白激酶活性，有丝分裂前期,MPF使核纤层蛋白分子杆状区两端的 Ser22和 Ser392磷酸化，直接导致核纤层解聚。
（六）功能
