中間纖維

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中間纖維組裝過程
幾種中間纖維

中間纖維(Intermediate filaments)

中間纖維蛋白合成後基本上都裝配成中間纖維,游離的單體很少。在一定生理條件下,在植物細胞中也存在類似中間纖維結構。中間纖維按其組織來源和免疫原性可分為6類:角蛋白纖維,波形纖維,結蛋白纖維,神經纖維神經膠質纖維和核纖層蛋白。 中間纖維與微管關係密切,可能對微管裝配和穩定有作用。此外,中間纖維從核纖層通過細胞質延伸,它不僅對細胞剛性有支持作用和對產生運動的結構有協調作用,而且更重要的是中間纖維與細胞分化,細胞內信息傳遞,核內基因傳遞,核內基因表達等重要生命活動過程有關。

中間纖維(intermediate filaments,IF)直徑10nm左右,介於微絲和微管之間。與微管不同的是中間纖維是最穩定的細胞骨架成分,它主要起支撐作用。中間纖維在細胞中圍繞著細胞核分布,成束成網,並擴展到細胞質膜,與質膜相連結。

中間纖維具有組織特異性,不同類型細胞含有不同IF蛋白質腫瘤細胞轉移後仍保留源細胞的IF,因此可用IF抗體來鑒定腫瘤的來源。如乳腺癌和胃腸道,含有角蛋白,因此可斷定它來源於上皮組織。大多數細胞中含有一種中間纖維,但也有少數細胞含有2種以上,如骨骼肌細胞含有結蛋白和波形蛋白

中間纖維是細胞的第三種骨架成分,由於這種纖維的平均直徑介於微管和微絲之間, 故稱為中間纖維。由於其直徑約為10nm, 故又稱10nm 纖維。微管與微絲都是由球形蛋白裝配起來的,而中間纖維則是由長的、桿狀的蛋白裝配的。中間纖維是三種骨架纖維中最複雜的一種。

與微管和微絲相比, 中間纖維在結構和功能上至少有三方面的差異。首先, 中間纖維是相當穩定的結構,即使用含有去垢劑和高鹽溶液抽提細胞, 中間纖維仍然保持完整無缺。第二, 中間纖維在體積上與微管和微絲是不同的, 微管是直徑是24nm, 微絲是7nm, 而中間纖維是10nm。而且形態上也不相同, 微管是由αβ微管蛋白二聚體組裝成的中空管狀, 微絲是由球形亞基裝配成的α螺旋纖維, 而中間纖維的亞基是α-螺旋桿狀裝配成似桿狀的結構。第三,IFs的亞基並不同核苷酸結合, 而微管的亞基與GTP或GDP結合, 微絲的亞基則與ATP或ADP結合,但是對於中間纖維裝配的許多細節尚不清楚。

中間纖維是一種堅韌的、耐久的蛋白質纖維。它相對較為穩定, 既不受細胞鬆弛素影響也不受秋水仙素的影響。某些IFs分子能夠形成同源二聚體的纖維, 而有些則能形成異源二聚體纖維。長度是可變的, 一般為40~50nm。根據中間纖維胺基酸序列的相似性,可分為六種類型。

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