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肌动蛋白丝的组装过程简介

2022.4.14

  微丝能被组装和去组装。当单体上结合的是ATP时,就会有较高的相互亲和力,单体趋向于聚合成多聚体,就是组装。而当ATP水解成ADP后,单体亲和力就会下降,多聚体趋向解聚,即是去组装。高ATP浓度有利于微丝的组装。所以当将细胞质放入富含ATP的溶液时,细胞质会因为微丝的大量组装迅速凝固成胶。而微丝的两端组装速度并不一样。快的一端(+极)比慢的一端(-极)快上5到10倍。当ATP浓度达一定临界值时,可以观察到+极组装而-极同时去组装的现象,被命为“踏车行为”。 [3]

  过程

  微丝的组装分为三个阶段:即成核期(nuleation phase)、生长期(growth phase)或延长期,以及平衡期(equilibrium)。成核期是微丝组装的限速过程,需要一定的时间,故又称延迟期,此时肌动蛋白开始聚合,其二聚体不稳定,易水解,只有形成三聚体才稳定,即核心形成。一旦核心形成,球状肌动蛋白便迅速在核心两端聚合,进入生长期。微丝两端的组装速度有差异,正端的组装速度明显快于负端,约为负端的10倍以上。微丝延长到一定时期,肌动蛋白掺入微丝的速度与其从微丝负端解离的速度达到平衡,此时进入平衡期,微丝长度基本不变,正端延长长度等于负端缩短的长度,并仍进行着聚合与解离活动。

  微丝的组装可用踏车模型(treadmiling model)和非稳态动力学模型(dynamic instability)来解释,但后者更为合理。ATP是调节微丝组装的动力学不稳定性行为的主要因素。另外,微丝结合蛋白(actin-binding protein,ABP)对微丝的组装也有调控作用。

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