红细胞膜骨架蛋白

,讲授内容：细红胞膜蛋白及膜骨架课程名称：细胞生物学课程性质：专业基础课,本节内容,一、 介绍红细胞 二、 红细胞膜蛋白 三、 红细胞膜骨架1. 骨架的装配过程2. 骨架蛋白的相互作用,一 、 红细胞,红细胞外覆一层浆膜(plasmamem-brane),不含内膜与胞核,正常时红细胞呈双凹面圆盘状,直径7m。 特性：柔韧性(flexibility )变形性(deform ability) 红细胞为何会具有这两种特性呢？源自本身的膜结构和近质膜下纤维蛋白组成的网架结构即膜骨架(cytoskeleton)支撑。,二、 膜骨架蛋白,红细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和胞内其他可溶性蛋白。这时红细胞仍然保持原来的基本形状和大小，称为血影（ghost）。它是研究质膜结构及骨架的理想材料。 从细胞外空间观察细胞表面，膜骨架呈高度有序的 六角形列阵。这个列阵是如何形成的？,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析 红细胞膜蛋白成分,血影蛋白：由结构相似的链、链组成异二聚体，两个二聚体头与头相接连形成四聚体。 锚蛋白：与血影蛋白和带3蛋白的胞质部相连，将血影蛋白网络连接到质膜上。 带3蛋白：阴离子载体，通过交换Cl，使HCO 3 进入红细胞。为二聚体，每个单体跨膜12次。 血型糖蛋白：单次跨膜糖蛋白，功能属单次跨膜蛋白，由131个氨基酸构成，与带4.1蛋白相连。 带4.1蛋白：由两个亚基组成的球形蛋白 。 肌动蛋白：肌动蛋白纤维链长约35nm，肌动蛋白纤维上有多个与血影蛋白结合的位点。,红细胞膜骨架是如何构成的呢？它与膜蛋白是什么关系？,在4下用非离子去污剂TritonX-100处理红细胞影，带3蛋白和血型糖蛋白消失，红细胞影仍维持原来的形状。说明：膜支架蛋白主要成分为：血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白。膜整合蛋白为：带3蛋白和血型糖蛋白，在维持细胞形态上不起决定性作用。,三、 红细胞膜骨架,1. 膜骨架的装配过程,红细胞膜骨架的网状支架的形成及于膜的结合过程分为3步：,网状支架的形成： 血影蛋白与带4.1蛋白、肌动蛋白的相互作用：血影蛋白的和亚基形成的四聚体在带4.1蛋白的帮助下同肌动蛋白寡聚体结合组成骨架的基本网络。与膜的结合过程： 带4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用：带4.1蛋白其N端能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。 锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白的相互作用：由于带3蛋白是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白，所以锚定蛋白起媒介作用将骨架蛋白与质膜相连。,2. 骨架蛋白的相互作用,按各蛋白与红细胞平面的关系，彼此的相互作用归纳为2类, 垂直的相互作用（Vertical interaction）垂直于红细胞膜平面，参与骨架网络结构域整体膜成分的附连a. 血影蛋白锚蛋白带3蛋白接触b. 血影蛋白带4.1蛋白血型糖蛋白接触 平行的相互作用（Horizontal interaction） 平行于红细胞膜平面，维持膜下骨架网络结构的双向连续性，使红细胞膜获得高强度的抗张力。a. 血影蛋白异质二聚体的相互接触（SpD-SpD)b. SpD-蛋白带4.1蛋白肌动蛋白,本节内容回顾,红cell为何会具有flexibility 和deform ability呢？红cell骨架的六角形列阵是怎样形成的呢？红cell膜骨架的构成与膜蛋白是什么关系呢？红cell膜骨架蛋白、膜蛋白与红cell平面存在何种关系呢？,思考题,1. 红cell膜蛋白平行、垂直相互作用的缺失会导致什么疾病的发生？2. 其它细胞是否也存在类似红细胞膜骨架的结构呢？,