一、微管
微管
1.結構組成
1）組成：α-微管蛋白和β-微管蛋白結合而成的異二聚體蛋白
微管蛋白二聚體的三維結構模型
2）結構特征：
※ 微管蛋白具有GTP結合位點
※ 內徑為15nm由13根原纖絲合攏成微管
※ 具有極性
3）類型：
※ 單管：13根原纖維組成，細胞質微管或紡錘體微管
※ 二聯管：兩根微管組成，為 A、B 管，A、B 共用三根原纖維，構成鞭毛和纖毛
※ 三聯管：A、B、C，A 與 B、B 與 C 各共用三根原纖維，構成中心粒和基體
2.體外組裝
1）微管的組裝條件：微管蛋白濃度、pH6.9、Mg2+、37℃、GTP
2）微管的體外組裝的過程：
※ 原纖絲裝配：α/β-微管蛋白首先裝配成原纖絲；
※ 側面層裝配：原纖絲側向相互作用形成片層；
※ 微管延伸：由13根原纖絲合攏形成微管，α/β-微管蛋白從兩端聚合（或解聚）使微管延長（或縮短）。當達到臨界濃度時，微管的長度將保持不變。
3）微管的動態不穩定性依賴於微管末端β-微管蛋白上 GTP 的有無
4）踏車行為：當微管一端組裝的速度與另一端解聚（去組裝）的速度相等時，微管的長度保持穩定，即所謂的“踏車行為”。
微管的組裝過程與踏車行為
3.作用於微管的特異性藥物
1）抑制微管的組裝：秋水仙素、諾考達唑。
2）穩定微管的組裝：紫杉醇。
3）一些影響細胞內微管組裝與去組裝的藥物用於腫瘤的治療
4）微管組裝與去組裝的動態還與溫度有關。通常以 20℃為限，但有些微管在低溫下仍保持穩定（冷穩定性微管）。
4.結合蛋白（MAP）對微管網絡的調節
一類結合在微管表面的蛋白質，始終伴隨微管的組裝和去組裝而存在，對微管的組織結構和功能具有調控作用。包括 MAP1、MAP2、 MAP3、MAP4 和 tau 蛋白。
MAP2和tau的C端微管結合結構域可與微管表面結合
5.微管的功能
1）組織細胞內結構
2）參與細胞內的物質運輸—驅動蛋白與胞質動力蛋白
3）參與細胞結構的形成
① 纖毛和鞭毛
※ 結構：外部包裹的纖毛膜是質膜的特化部分；內部是由微管及其附屬蛋白組裝而成的軸絲；基部是組裝微管成核和延伸的基體
※ 纖毛的功能：
a 運動裝置：推動單細胞原生生物在液體介質中運動；推動動物細胞組織表面的液體做定向 流動。
b 傳輸裝置：傳輸某些信號分子，影響靶細胞的定向分化與發育。
c 感受裝置：接收和傳遞外界物理或化學信號刺激，參與一系列細胞或機體內信號調控過程， 影響細胞的生理狀態或組織 器官的發育。
※ 纖毛/鞭毛的運動機制：軸絲動力蛋白所介導的相鄰二聯體微管之間的相互滑動
② 紡錘體
※ 動力微管
※ 星體微管
※ 極微管
二、中間絲
中間絲
1.結構組分
1）中間絲蛋白
2）結構特征：
※ 不具有極性
※ 組裝過程不需要ATP或GTP提供能量
※ 自我組裝而成的10nm絲狀結構
2.中間絲的組裝
1）組裝過程：中間絲蛋白可自我組裝成 10nm 的中間絲結構
2）中間絲蛋白單體→（同型/異型）二聚體（由2個單體的桿狀區以平行排列的方式形成雙股螺旋）→四聚體（由2個二聚體以反平行和半分子交錯的形式組裝成的無極性的組裝單位）→原纖維（由四聚體首尾相連形成）→中間絲（8 根原纖維構成圓柱狀的10nm纖維）
3.中間絲的類型
1）酸性角蛋白
2）中性和堿性角蛋白
3）Ⅲ型中間絲（波形蛋白、結蛋白、微管成束蛋白）
4）Ⅳ型中間絲（神經絲蛋白三組分、α-介連蛋白）
5）Ⅴ型蛋白（核纖層蛋白 A/C、核纖層 B1/B2）
6）Ⅵ型蛋白（巢蛋白、聯絲蛋白）
中間絲蛋白分子結構模式圖
4.與其他細胞結構的關系
1）細胞質中間絲：細胞質中間絲網絡在結構上往往起源於核膜的周圍，伸向細胞周緣，並通過細胞質膜上特殊的結構（如橋粒和半橋粒）等與相鄰細胞的中間絲或細胞外基質間接連接。
2）核纖層（nuclear lamina）：位於核膜內側由核纖層蛋白組成的正交纖維狀網絡結構。核纖層通過核纖層蛋白受體與內層核膜相連，參與核膜的支撐、組裝和去組裝等過程（尤其是核纖層蛋白B）；核纖層還是染色質的重要錨定位點。
核纖層結構示意圖