Medical cell biology

导读一.

导读二

各章导读

前言

彩图注解

第1章细胞生物学研究手段

显微镜技术：细胞生物学家最早期的工具之一

荧光显微镜技术

免疫标记技术

基因标签技术

电子显微镜技术

透射电镜技术

扫描电镜技术

原子力显微镜技术

细胞生物学其他手段

细胞培养

流式细胞仪技术

亚细胞组分离心分离

蛋白组学和基因组学讨论见后续章节

小结

.第2章细胞膜

膜脂

人类和动物生物膜的脂质成分包括磷脂、胆固醇和糖脂

膜脂不断更新

膜脂持续发生运动

膜蛋白与膜脂的相互作用是膜功能的重要介导者

固有膜蛋白和周围膜蛋白在结构和功能上都不同

膜蛋白的构架

显微镜和流式细胞仪之类的光学技术给膜研究带来革命性变化

镰刀型细胞病中膜磷脂发生了重要变化

细胞膜是选择性的通透屏障，维持了细胞内外环境的差异

水根据渗透压发生跨膜移动

多南氏效应及其与水流的关系

易化运输

主动运输

次级主动运输

离子通道与膜电位

膜电位是由质膜两侧电荷差异引起的

动作电位在轴丘处向外播散

小结

第3章细胞骨架

微丝

基于肌动蛋白的骨架结构先是在肌肉组织中得到描述

骨骼肌是由肌纤维事构成的

骨骼骨的功能单位是肌节

细肌丝是由肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白和原肌球调节蛋白等蛋白质构成的

粗肌丝是由肌球蛋白组成的

附属蛋白负责维持肌原纤维的构造

肌肉收缩涉及肌节内粗、细肌丝的相向滑动

atp水解是细肌丝互相桥接所必需

钙对骨骼肌收缩的调控是由肌钙蛋白和原肌球蛋白介导的

骨骼肌中的细胞内钙是由特化的膜区室肌质网调控的

存在三种肌肉组织

平滑肌的收缩装置含有肌动蛋白和肌球蛋白

平滑肌收缩是通过基于肌球蛋白的钙离子调控机制发生的

平滑肌收缩受到多个层次的影响

肌动蛋白—肌球蛋白收缩结构也见于非肌肉细胞

肌球蛋白超基因家族负责细胞质内膜泡和其他装载物沿着肌动蛋白轨道的移动

纤维型肌动蛋白束形成上皮细胞微绒毛的结构支撑

肌动蛋白的动态变化控制了细胞质皮层区呈凝胶或是溶液状态

细胞移动需要肌动蛋白动态的协调变化

肌动蛋白相关功能的抑制物

肌动蛋白的结合蛋白

erm家族介导了肌动蛋白末端与质膜胞质面的联接

血影蛋白的膜骨架

红细胞上血影蛋白膜骨架的结构与功能已得到透彻的了解

血影蛋白在非红细胞也普遍存在

血影蛋白i和ii、α—辅肌动蛋白和肌营养不良蛋白形成了血影蛋白超基因家族

肌动蛋白动力学的调控

中间丝

微管

微管是微管蛋白的多聚物

微管经受快速的组装和去组装

中心体是微管组织中心，为微管的负端戴帽

胞质微管的行为可被调控

微管涉及细胞内膜泡和细胞器的运输

纤毛和鞭毛是微管组成的特化细胞器

轴突微管很稳定

微管滑动造成轴突移动

微管和马达蛋白负责有丝分裂纺锤体的功能

小结

第4章细胞器的结构与功能

核

内质网

滑面内质网

糙面内质网

离开内质网：膜泡运输的天地

膜泡出芽、定向运输和融合概览

内质网到高尔基体的膜泡运输与copii衣被小泡

高尔基体

蛋白质在高尔基体中的糖基化和共价修饰

经高尔基体的逆向运输

经高尔基体的前向运输

离开高尔基体

固有分泌和受调分泌

溶酶体酶通过甘露糖-6-磷酸(m6p)信号而定向运输

胞吞、内体和溶酶体

网格蛋白依赖性胞吞..

受体介导的低密度脂蛋白和转铁蛋白的胞吞

多泡内体

溶酶体

泛素—蛋白酶体系统负责非溶酶体的蛋白降解

线粒体

atp通过氧化磷酸化产生

线粒体遗传体系

线粒体功能缺陷可以致病

过氧化物酶体

小结

第5章基因表达调控

细胞核

核结构

核功能

dna的复制和修复是核的关键功能

dna复制发生于细胞周期的s期

dna修复是保障细胞存活的关键活动

基因表达调控

基因组学和蛋白组学

限制性核酸内切酶是在特异的核苷酸序列剪切dna的酶

基因克隆可以大量产生任何dna序列

基因的一级结构可以用dna测序快速鉴定

基因组的特异区段可以用多聚酶链式反应(pcr)得到扩增

生物信息学：基因组学和蛋白组学为个体化医学提供潜在可能

转基因小鼠提供了遗传性疾病的特异模型

基因表达：从dna到蛋白质的信息传递

基因治疗

开发有效的基因治疗尚有许多障碍

基于基因的治疗可以采用多种策略

小结

第6章细胞黏附和细胞外基质

细胞黏附

大多数细胞黏附分子属于四个基因家族之一

钙黏素是依赖钙的细胞—细胞黏附分子

免疫球蛋白家族含有许多重要的细胞黏附分子

选择素是糖结合的黏附受体

整合素是细胞—细胞以及细胞—基质黏附的二聚体受体

细胞间连接

紧密连接调控细胞周围的通透性和细胞极性

黏附连接对细胞—细胞黏附很重要

桥粒维持组织完整性

间隙连接是细胞之间通讯的渠道

半桥粒维持细胞—基质黏附

点状接触是培养细胞与培养基表面形成的黏附

细胞连接维持了上皮的屏障功能和极性

白细胞必须黏附和迁移才能迎战感染和损伤

血小板要黏附才能形成血栓

胚胎发育涉及许多依赖黏附的事件

细胞黏附受体转导调控细胞行为的信号

细胞生长和存活是依赖黏附的

细胞黏附调控细胞分化

细胞外基质

胶原是细胞外基质中含量最丰富的蛋白质

糖胺聚糖和蛋白聚糖吸收水分和抵抗挤压

弹力蛋白和原纤蛋白为组织提供弹性

纤黏连蛋白对细胞黏附很重要

层黏连蛋白是基底膜的关键成分

基底膜是为细胞贴附而特化的基质薄层

血纤蛋白形成血凝块的基质，在针刺后迅速组装

正常和异常凝血中的vonwillebrand因子

小结

第7章细胞间信号转导

细胞间信号转导的一般模式

细胞间信号分子作为配体发挥作用

细胞对信号分子作出不同应答

细胞间信号分子通过多种机制发挥作用

激素

亲脂性激素激活细胞质受体

亲脂性激素的受体是核受体超家族成员

肽类激素激活膜结合受体

下丘脑—垂体轴

生长因子

神经生长因子

生长因子家族、

生长因子的合成和释放

生长因子受体是酶连接受体

生长因子是旁分泌和自分泌的信号

有些生长因子可以远程作用

有些生长因子可以与细胞外基质成分相互作用

组胺

组胺受体亚型

神经递质

电化学突触

特化的神经突触：神经肌接头

神经递质的特性、合成和代谢

神经递质受体

神经递质功能的多样性和转化性

时空综合效应

小结

第8章细胞信号转导事件

信号转导经常由细胞表面受体介导

受体酪氨酸激酶与ras依赖的信号转导

成纤维细胞生长因子

神经调节蛋白

催化性受体—丝氨酸／酪氨酸激酶的信号转导

骨形成蛋白

结节蛋白(nodal)

非激酶受体的信号转导

wmt

hedgehog

notch

类固醇激素受体的信号转导需要与配体在细胞质或核内发生相互作用

g蛋白耦联受体的信号转导涉及gtp剪切成为gdp

肾素—血管紧张素—醛固酮系统的信号转导

jak／stat途径的信号转导

钙／钙调蛋白的信号转导

caldneurin／nfat的信号转导

离子受体的信号转导

心肌萎缩中的信号转导

小结

第9章细胞周期和癌症。

细胞周期：历史

细胞周期受到周期蛋白和相关蛋白的调控

周期蛋白

周期蛋白依赖性激酶

p53

prb

有丝分裂

什么是有丝分裂

间期和有丝分裂期

有丝分裂阶段

细胞周期检查点

dna损伤检查点的分子组成

减数分裂

损伤感受分子能识别dna损伤的位点

atm与atr

中介物同时联接损伤感受分子和信号转导分子

信号转导分子chek1和chek2是调控细胞周期的

效应分子p53和cdc25磷酸酶是调控细胞周期的重要效应蛋白

g1／s检查点

s期内检查点

g2／m检查点

细胞周期改变与癌症

癌症中调控g1-s转变的异常

癌症中的prb途径

癌症中的atm

癌症中的p53

检查点激酶和癌症

chekl与癌症

chek2与癌症

小结

第10章程序性细胞死亡

程序性细胞死亡的独特形式

自然发生的坏死性死亡是由其他细胞提供的因子调控的

神经营养因子受体

凋亡受细胞内基因程序的调控

胱冬肽酶

胱冬肽酶抑制物

bcl—2蛋白

凋亡细胞被吞噬

促进细胞存活的信号通路

磷脂酰肌醇3激酶／akt信号途径

raf／mek／krk信号途径

凋亡与人类疾病

小结

索引...