活体烟草BY-2悬浮细胞微丝骨架的标记

微丝骨架是细胞骨架的重要成员,在细胞的多项生理活动中发挥着重要作用.本论文利用荧光标记鬼笔环肽技术和GFP融合蛋白技术,对活体烟草BY-2悬浮细胞中微丝骨架的标记方法进行了探索,结果表明,10nmol/L的Alexa488-Phalloidin为细胞微丝骨架标记的最佳浓度,利用PCR等技术构建pPZP-NtFABD2-GFP植物表达载体后,转化烟草BY-2悬浮细胞,激光共聚焦扫描显微镜观察发现,NtFABD2-GFP融合蛋白能够清晰地显示活体烟草悬浮细胞内的微丝骨架.这些结果为进一步深入研究微丝骨架在活体植物细胞中的功能奠定了基础.     

胎儿子宫肌层细胞中间丝及收缩蛋白发育

利用免疫组化方法，对１２例胎龄１４～３３周人胎儿子宫肌层细胞波形蛋白、结蛋白及平滑肌肌动蛋白进行研究，结果发现：胎儿子宫肌层平滑肌细胞在发育进程中，首先表达波形蛋白及肌动蛋白，然后表达结蛋白．子宫肌层平滑肌细胞与子宫血管平滑肌细胞存在异质性；胎儿子宫肌层平滑肌细胞同时表达波形蛋白和结蛋白两种中间丝蛋白，是细胞在分过程的特征性表现．成人子宫肌层同时表达波形蛋白及结蛋白，提示成人子宫肌层平滑肌细胞有较强的增殖能力．     

基于激光共聚焦显微镜的细胞骨架结构分析

肌动蛋白微丝是细胞骨架的主要组成部分,已有研究表明细胞的黏附状态会通过影响微丝结构来调控分化和凋亡等生物学行为.目前观察微丝结构的主要方法是利用激光共聚焦显微镜进行荧光成像,但通常只针对微丝的二维结构进行分析,很少有研究关注微丝的三维结构信息.本文针对这个问题,提出一种基于激光共聚焦显微镜技术的细胞微丝三维重建方法.此方法利用三维高斯函数拟合共聚焦显微镜的点扩散函数,并将函数的x-y方向与z方向解耦,得到z轴光强的高斯分布形式.随后通过图像处理方法得到细胞中主要纤维的几何参数,再对纤维图进行拟合计算、密度聚类、椭球拟合等操作,提取微丝纤维的三维空间信息.本文还利用微模式化方法构建了面积为1256μm~2的圆形以及枝条形微模式化基底,将骨髓间充质干细胞培养于两种基底上,并通过荧光染色方法获得微丝结构的荧光图像,进而应用所建立的方法对细胞微丝图像进行三维重建和分析.分析结果显示,两种形状细胞中微丝取向、交联点数目、体积和长细比等参数的空间分布有显著差异,表明细胞中的力学状态受到铺展形状的影响.本研究旨在建立一种提取细胞微丝三维结构参数的方法,从而可为揭示细胞内部力学转导机制提供研究基础.     

小鼠肺癌细胞诱导分化后的力学特性比较

通过鬼笔环肽染色技术观察比较了小鼠肺癌细胞经诱导分化后的微丝变化,利用免疫印迹技术测定了小鼠肺癌细胞经诱导分化后α-SMA蛋白含量的变化,利用CTFM法测定了小鼠肺癌细胞在诱导分化后的牵引力变化.结果发现,小鼠肺癌细胞在诱导分化后,细胞的形态及微丝骨架均发生了变化,同时,α-SMA蛋白含量明显增多并且变得集中;细胞投影面积显著增大,约增37%;细胞牵引力也显著增强,均方根值大约增加了一倍.这说明细胞骨架、细胞的形态、α-SMA蛋白和细胞牵引力均与细胞的癌变过程有密切关系.     

小鼠Friend细胞诱导分化过程中对纤粘蛋白亲和性的研究

实验中观察到外源性纤维粘连蛋白(FN)可明显增强小鼠Friend红白血病(MEL)细胞的贴壁和铺展,许多细胞的形态改变为梭形,成纤维细胞样及上皮细胞样等类型,外源性FN可诱导MEL细胞微丝的恢复,微丝的恢复与使细胞增强贴壁和铺展有密切联系.外源性FN诱导MEL细胞贴壁和铺展以及表型改变的机理在于其细胞表面的FN受体与外源性FN的结合反应.但MEL细胞经HMBA诱导分化后,则丧失对外源性FN在细胞贴壁、铺展、表型改变及恢复微丝组装等方面的能力.这种差别可以为鉴别细胞转化和分化提供一种依据,并为进一步研究细胞转化与外基质之间相互关系及其机理提供线索.     

科技要闻

阐述BUI1蛋白的生理和生化功能近日,中国科学院上海生物科学院何祖华研究组成功克隆了BENT UPPERMOST INTERNODE1(BUI1)基因并阐述了BUI1蛋白的生理和生化功能。BUI1编码一个植物特异的ClassⅡformin蛋白,调控细胞微丝骨架(actin cytoskeleton)的装配和动态变化,微丝骨架是细胞形态和多种生理过程的基     

包含微丝的细胞流固耦合模型及其力学响应

为研究微丝对细胞变形的影响,利用Abaqus建立包含微丝结构的细胞流固耦合模型:其中细胞膜、细胞核和微丝为固体,细胞质为液体。考虑对称性,以细胞模型的一半建立有限元计算模型,采用显式求解器进行模拟计算。仿真结果显示,在细胞压缩变形的情况下,细胞整体刚度随着压缩位移增加而增加,即表示在压缩相同的位移,所需要施加在细胞的荷载更大;对比无微丝的细胞,微丝的存在使细胞刚度大大增加,细胞抵抗外界荷载的能力得到增强;同时微丝排列方向会对细胞的抵抗能力造成一定的影响。     

细胞骨架在植物细胞周期进程中的动态变化及其调控?

细胞周期,即细胞生长与分裂的周期,是生命得以世代繁衍而生生不息的基础.真核细胞有丝分裂周期进程调控的分子机制高度保守.其间,微管和微丝骨架进行有规律的动态变化,顺次组成各种细胞生长和分裂装置,主动参与细胞周期进程的调节.然而,高等植物细胞周期不同时相分别有着与动物细胞不完全相同的、独特的细胞骨架列阵.而这些列阵的产生和维持直接依赖于众多细胞骨架结合蛋白以及上游信号分子的调控.本文重点综述了植物细胞周期进程中微管和微丝骨架的动态变化规律以及参与植物细胞骨架动态和有丝分裂装置组装调控的细胞骨架结合蛋白的最新研究进展,同时对细胞骨架在植物细胞周期进程中研究进行总结和展望.     

MACF1对成骨细胞微丝骨架和细胞力学性能的调节作用

为探索细胞骨架关键交联分子微管微丝交联因子1(microtubule actin crosslinking factor 1,MACF1)对成骨细胞微丝骨架和细胞力学性能的调节作用,以MACF1低表达的小鼠成骨细胞及其对照细胞为研究对象,通过细胞免疫荧光染色和激光扫描共聚焦显微镜,观察成骨细胞微丝骨架;运用微丝图像分析系统对微丝特性进行定量分析;采用原子力显微镜检测细胞弹性模量。结果发现,与对照组相比,MACF1低表达显著改变了小鼠成骨细胞的微丝分布角度,增加了成骨细胞的微丝长度与数量,显著减小了成骨细胞的刚度。研究结果为深入认识MACF1在成骨细胞中的功能奠定了实验基础,并为由成骨细胞功能改变引起的骨质疏松等骨骼疾病防治研究提供了新靶标。     

肌动蛋白的聚合动力学研究进展

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4个步骤: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.     

黏着斑蛋白supervillin对胃癌细胞侵袭的促进作用

为了研究黏着斑蛋白supervillin(SVIL)在胃癌细胞(SGC)侵袭转移过程中所发挥的作用,利用脂质体转染的方法,将人源的p QCXIP-supervillin(pQCXIP-SVIL)质粒和pEGFP-C1质粒分别转入SGC细胞中,用G418或嘌呤霉素筛选得到稳定表达的GFP-SVIL(SGC-GFP-SVIL)和GFP(SGC-GFP-C1)细胞株,然后应用蛋白免疫印迹法(Western Blot)对这些细胞株进行鉴定,最后应用细胞侵袭实验对SGC、SGC-GFP-C1及SGC-GFP-SVIL细胞的侵袭能力进行比较,并对细胞SVIL、DNA以及皮层肌动蛋白进行免疫荧光染色.结果证实本研究成功构建了SGC-GFP-SVIL和SGC-GFP-C1细胞株.同SGC和SGC-GFP-C1细胞相比,过表达GFP-SVIL蛋白分子的SGC-GFP-SVIL细胞的侵袭能力更强.GFP-SVIL与皮层肌动蛋白在细胞中存在共定位,皮层肌动蛋白是侵袭性伪足的标志蛋白,与SGC及SGC-GFP-C1细胞相比,SGC-GFP-SVIL细胞中侵袭性伪足数量明显增加.根据这些结果认为,SVIL可能通过调节皮层肌动蛋白的表达和影响该蛋白分子在侵袭性伪足上的定位,从而影响胃癌细胞的侵袭能力.     

DMSO诱导烟草BY-2悬浮细胞的凋亡

烟草BY-2悬浮细胞经不同浓度的DMSO处理后发现,2％DMSO处理可导致细胞核染色质凝集或核结构解体,琼脂糖凝胶电泳显示基因组DNA降解成明显的梯状条带,从而表现出典型的细胞凋亡特征．对微丝骨架的进一步观察发现,2％DMSO处理引起细胞内微丝骨架分布异常,造成微丝骨架不同程度地断裂．这些结果为进一步研究微丝骨架在植物细胞凋亡中的功能奠定了基础．     

烟草表皮细胞薄层培养中第一次无丝分裂时的核及核外微丝骨架变化的观察

通过Hoechst33258和TRITC－Phalloidin对烟草茎表皮薄层培养细胞的非固定染色观察，发现细胞无丝分裂过程中核及其外围微丝鞘发生了很大变化．染色质在分裂时形成卷曲拉裂状，此时核外微丝鞘完全消失．直至染色质分开后，两组染色质由伸张状态回缩时，微丝鞘才重新聚合排列，并最后形成两个子核的微丝鞘．     

钙调素拮抗剂TFP对Hela细胞微丝及波形纤维蛋白分布的影响

利用钙调素拮抗剂三氟拉嗪（ＴＦＰ）及微管的不同聚合状态对Ｈｅｌａ细胞微丝及波形纤维蛋白分布的影响进行了研究。Ｈｅｌａ细胞微丝明显解聚，而波形纤维蛋白则密集分布在细胞核一侧。细胞经ＴＦＰ处理２ｄ后，可见微丝分布的恢复，而波形纤维蛋白分布则变得分散，并向质膜延伸。但对ＴＦＰ处理２ｄ后的细胞用低温（２～４℃）处理，使微管解聚，或以紫杉酚（ｔａｘｏｌ）处理２４ｈ，使微管高度聚集以破坏其微管网络系统时，微丝则随之发生明显的解聚现象，而波形纤维蛋白又恢复为密集分布于细胞核一侧的状态。若在低温处理前加ｔａｘｏｌ预处理１．５ｈ，以稳定微管时，此时在细胞周边仍可见微丝存在，波形纤维蛋白仍保持其分散分布状态。结果表明经ＴＦＰ处理的Ｈｅｌａ细胞微丝及波形纤维蛋白分布的变化可能与微管分布的改变具有一定的联系。     

热疗后Hela细胞微丝和形态改变关系的研究

目的:用Hela细胞作模型,研究热疗后肿瘤细胞的微丝变化与其形态学上改变的关系。方法:用不同温度(37℃、40℃、43℃和45℃)经不同时间(1h和2h)水浴处理培养的Hela细胞后,倒置显微镜下观察其形态变化,并用考马斯亮蓝R250显示其微丝。结果:37℃和40℃处理后Hela细胞形态和微丝分布均正常;43℃、2h处理后开始有一定程度的形态改变,微丝分布较散乱,变短;45℃处理后有明显形态变化,微丝大多完全解聚成球状,分布极为紊乱。结论:高温引起的Hela细胞微丝的解聚可导致细胞的形态改变,两者之间有着极为密切的联系。     

烟草表皮细胞薄层培养中第一次无丝分裂时的核及核外微丝骨…

通过Ｈｏｅｃｈｓｔ３３２５８和ＴＲＩＴＣ－Ｐｈａｌｌｏｉｄｉｎ对烟草茎表皮薄层２细胞的非固定染色观察，发现细胞无丝分裂过程中核及其外围微丝鞘发生了很大变化，染色质在分裂时形成卷曲拉裂状，此时核外微丝鞘完全消失，直至染色质分开后，两组以持同伸张状态回缩时，微丝才重新聚合排列，并最后形成两个子核的微丝鞘。     

稻瘟菌侵染对水稻细胞骨架排列方式的影响

采用免疫荧光技术成功检测到水稻叶鞘内表皮细胞中微管和微丝的分布情况.稻瘟病菌的侵染使水稻叶鞘内表皮细胞中微管、微丝排列方式发生明显的改变,这种排列方式的改变非常灵敏,且在亲和性互作和非亲和性互作之间差异明显.非亲和性互作反应中,病菌侵染早期微管、微丝均放射状向病菌侵染点分布,至寄主细胞产生过敏性坏死时,逐渐受到破坏而降解.亲和性互作反应中,微管、微丝在病菌侵染的早期则已开始降解,形成短棒状或点状结构,比较均匀地分布于整个细胞,病原菌侵染菌丝在寄主细胞中扩展时,难以观察到完整的微管、微丝.     

基于非标记定量法的三疣梭子蟹精子塞蛋白质组学研究

三疣梭子蟹是我国重要经济蟹类。运用基于质谱的非标记蛋白定量技术,对三疣梭子蟹交配后所形成精子塞上下两部分的蛋白成分进行了比较分析。结果表明:三疣梭子蟹精子塞的上下两部分蛋白成分存在明显差异,共有22个差异表达蛋白家族。经生物信息学分析,差异表达蛋白主要来自于细胞、细胞组分、细胞器以及大分子复合物,以结合和催化活性功能为主,主要参与代谢、细胞以及单生物等生物学过程。其中,蛋白表达水平下调27个。差异蛋白富集的主要信号通路有催产素信号通路,内质网蛋白加工通路等。三疣梭子蟹精子塞形成的关键蛋白可能包括肌动蛋白与结合蛋白。同时结果表明精子塞的形成可能还与细胞内质网腔的氧化还原酶有关。     

蜘蛛牵引丝蛋白的特性及其分子工程

蜘蛛牵引丝是由蜘蛛主壶腹腺产生的一种具有高度重复结构的蛋白质纤维,它将高抗张强度和高弹性奇妙地结合于一体,是自然界强度最高的纤维.基因解析揭示出牵引丝至少存在两种高度重复的蛋白组分,每种蛋白的重复单元都显示出富丙氨酸区和富甘氨酸区交替的模块结构特征.采用分子工程技术不仅可以生产出具有天然牵引丝蛋白特性的重组蜘蛛丝蛋白,也可为研究牵引丝蛋白的模块结构与功能特性之间的关系开辟道路.文中结合我们的研究综述了牵引丝蛋白的模块结构及其分子工程的研究进展,并就其未来发展进行展望.     

金雀异黄素对小鼠黑色素瘤B16BL6细胞增殖、迁移和黏附的影响

利用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法、细胞划痕实验和细胞黏附实验等研究了金雀异黄素对小鼠黑色素瘤B16BL6细胞增殖、迁移以及与血管内皮细胞黏附的影响;利用免疫荧光实验观察了金雀异黄素对B16BL6细胞中微管和肌动蛋白分布的影响.结果表明,与对照组相比,金雀异黄素可以抑制B16BL6细胞的增殖、迁移和与血管内皮细胞的黏附,影响B16BL6细胞中肌动蛋白的组装,但不影响细胞中微管的组装.这些结果提示,金雀异黄素抑制B16BL6细胞的增殖、迁移和与血管内皮细胞的黏附可能是通过诱导细胞中肌动蛋白的重排来实现的.