细胞骨架的第三种纤维结构称中等纤维或中间纤维(intermediate filament,IF),又称中间丝,为中空的骨状结构,直径介于微管和微丝之间,其化学组成比较复杂,在不同细胞中,成分变化较大。中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。中间纤维有共同的基本结构,即构建成一个中央α螺旋杆状区,两侧则是大小和化学组成不同的端区。端区的多样性决定了中间纤维外形和性质的差异和特异性。
以上这些结构单元并非是一成不变的,而是随细胞的生命活动而呈现高度的动态性,它们均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起,构成纤维型多聚体,很容易进行组装和去组装,这正是实现其功能所必需的特点。
细胞的第三种骨架成分
中间纤维是细胞的第三种骨架成分,由于这种纤维的平均直径介于微管和微丝之间, 故称为中间纤维。由于其直径约为10nm, 故又称10nm 纤维。微管与微丝都是由球形蛋白装配起来的,而中间纤维则是由长的、杆状的蛋白装配的。中间纤维是三种骨架纤维中最复杂的一种。
与微管和微丝相比, 中间纤维在结构和功能上至少有三方面的差异。首先, 中间纤维是相当稳定的结构,即使用含有去垢剂和高盐溶液抽提细胞, 中间纤维仍然保持完整无缺。第二, 中间纤维在体积上与微管和微丝是不同的, 微管是直径是24nm, 微丝是7nm, 而中间纤维是10nm。而且形态上也不相同, 微管是由αβ微管蛋白二聚体组装成的中空管状, 微丝是由球形亚基装配成的α螺旋纤维, 而中间纤维的亚基是α-螺旋杆状装配成似杆状的结构。第三,IFs的亚基并不同核苷酸结合, 而微管的亚基与GTP或GDP结合, 微丝的亚基则与ATP或ADP结合,但是对于中间纤维装配的许多细节尚不清楚。
中间纤维是一种坚韧的、耐久的蛋白质纤维。它相对较为稳定, 既不受细胞松弛素影响也不受秋水仙素的影响。某些IFs分子能够形成同源二聚体的纤维, 而有些则能形成异源二聚体纤维。长度是可变的, 一般为40~50nm。根据中间纤维氨基酸序列的相似性,可分为六种类型。 |