진핵 세포는 세 가지 주요 종류의 세포 골격 필라멘트를 포함합니다 : 마이크로 필라멘트, 미세 소관 및 중간 필라멘트. 뉴런에서 중간 필라멘트는 뉴로 필라멘트로 알려져 있습니다. 각 유형은 고유 한 유형의 단백질 하위 단위의 중합에 의해 형성되며 고유 한 모양과 세포 내 분포를 가지고 있습니다. 마이크로 필라멘트는 단백질 액틴의 중합체이며 직경이 7nm입니다. 미 세관은 튜 불린으로 구성되며 직경이 25nm입니다. 중간 필라멘트는 그들이 발견되는 세포의 유형에 따라 다양한 단백질로 구성됩니다. 그들은 일반적으로 직경이 8-12 nm입니다. 세포 골격은 세포에 구조와 모양을 제공하고 일부 세포질에서 거대 분자를 배제함으로써이 구획의 거대 분자 밀집 수준을 증가시킵니다. 세포 골격 요소는 세포막과 광범위하고 밀접하게 상호 작용합니다.

파킨슨 병, 알츠하이머 병, 헌팅턴병 및 근 위축성 측삭 경화증 (ALS)과 같은 신경 퇴행성 장애에 대한 연구는 세포 골격이 파킨슨 병은 뉴런의 저하로 인해 떨림, 경직 및 기타 비 운동 증상이 나타납니다. 연구에 따르면 세포 골격의 미세 소관 조립 및 안정성이 손상되어 시간이 지남에 따라 뉴런이 저하됩니다. 알츠하이머 병에서 미세 소관을 안정화시키는 타우 단백질은 질병의 진행 과정에서 오작동을 일으켜 세포 골격의 병리를 유발합니다. 소포를 세포 골격에 연결하는 것과 관련된 헌팅턴 단백질의 과잉 글루타민도 헌팅턴의 발달에 영향을 미치는 요인으로 제안됩니다. ” s 질병. 근 위축성 측삭 경화증은 운동 뉴런의 분해로 인한 운동 손실을 초래하고 세포 골격의 결함도 포함합니다.

운동 단백질을 포함한 보조 단백질은 필라멘트를 조절하고 다른 세포 화합물과 서로 연결합니다. 특정 위치에서 세포 골격 필라멘트의 제어 된 조립에 필수적입니다.

액틴 및 미세 소관과 상호 작용하는 많은 소분자 세포 골격 약물이 발견되었습니다. 이 화합물은 세포 골격 연구에 유용한 것으로 입증되었으며 일부는 임상 용도로 사용됩니다.

MicrofilamentsEdit

액틴 필라멘트라고도 알려진 마이크로 필라멘트는 G- 액틴 단백질의 선형 폴리머로 구성됩니다. , 필라멘트의 성장 (플러스) 끝이 세포막과 같은 장벽을 밀 때 힘을 생성합니다. 그들은 또한 마이크로 필라멘트에 부착되어 그들을 따라 “걷는”미오신 분자의 이동을위한 트랙 역할을합니다. 일반적으로 마이크로 필라멘트의 주요 구성 요소 또는 단백질은 액틴입니다. G- 액틴 모노머는 결합하여 마이크로 필라멘트 (액틴 필라멘트)를 계속 형성하는 폴리머를 형성합니다. 이 하위 단위는 F- 액틴 사슬이라고 불리는 것으로 얽혀있는 두 개의 사슬로 조립됩니다. F- 액틴 필라멘트를 따라 움직이는 Myosin은 근육뿐만 아니라 대부분의 비 근육 세포 유형 모두에서 소위 actomyosin 섬유에 수축력을 생성합니다. 액틴 구조는 수축성 액토-미오신 필라멘트 ( “스트레스 섬유”)에 대한 Rho 자체, 라 멜리 포 디아에 대한 Rac 및 필로 포 디아에 대한 Cdc42와 같은 작은 GTP 결합 단백질의 Rho 계열에 의해 제어됩니다.

기능은 다음과 같습니다.

• 근육 수축
• 세포 운동
• 세포 내 수송 / 인신 매매
• 진핵 세포 모양 유지
• 세포질 분열
• 세포질 스트리밍

중간 필라멘트 편집

중간 필라멘트는 많은 진핵 세포의 세포 골격의 일부입니다. 평균 직경이 10 나노 미터 인이 필라멘트는 마이크로 필라멘트와 세포 골격의 이질적인 구성 요소보다 더 안정적입니다 (강하게 결합 됨). 액틴 필라멘트와 마찬가지로 이들은 장력을 유지하여 세포 모양을 유지하는 기능을합니다 (반대로 미세 소관은 압축에 저항하지만 유사 분열 및 중심체 위치 동안 장력을 견딜 수 있음). 중간 필라멘트는 세포의 내부 3 차원 구조를 구성하고 세포 기관을 고정하고 핵 층의 구조적 구성 요소 역할을합니다. 그들은 또한 일부 세포-세포 및 세포-매트릭스 접합에 참여합니다. 핵층은 모든 동물과 모든 조직에 존재합니다.초파리와 같은 일부 동물에는 세포질 중간 필라멘트가 없습니다. 세포질 중간 필라멘트를 발현하는 동물에서 이들은 조직 특이 적입니다. 상피 세포의 케라틴 중간 필라멘트는 피부가 견딜 수있는 다양한 기계적 스트레스를 보호합니다. 또한 대사, 산화 및 화학적 스트레스로부터 장기를 보호합니다. 이러한 중간 필라멘트를 사용하여 상피 세포를 강화하면 스트레스의 가능성을 줄임으로써 아폽토시스의 발병 또는 세포 사멸을 예방할 수 있습니다.

중간 필라멘트는 가장 일반적으로 세포에 대한지지 시스템 또는 “스캐 폴딩”으로 알려져 있습니다. 핵은 일부 세포 기능에도 역할을합니다. 단백질 및 데스 모좀과 결합하여 중간 필라멘트는 세포-세포 연결을 형성하고 세포의 중요한 기능뿐만 아니라 세포 간의 메시징에 사용되는 세포-매트릭스 접합을 고정합니다. 연결을 통해 세포는 여러 세포의 데스 모솜을 통해 통신하여 세포 환경의 신호를 기반으로 조직의 구조를 조정할 수 있습니다. IF 단백질의 돌연변이는 조기 노화, 장기를 손상시키는 데스 민 돌연변이와 같은 심각한 의학적 문제를 일으키는 것으로 나타났습니다. 질병 및 근이영양증.

다른 중간 필라멘트는 다음과 같습니다.

• 비 멘틴으로 만들어집니다. Vimentin 중간 필라멘트 a re는 일반적으로 중간 엽 세포에 존재합니다.
• 케라틴으로 만들어졌습니다. 케라틴은 일반적으로 상피 세포에 존재합니다.
• 신경 세포의 신경 섬유
• 라민으로 만들어져 핵 외피를 구조적으로 지원합니다.
• 데스 민으로 만들어졌습니다. , 근육 세포의 구조적 및 기계적 지원에 중요한 역할을합니다.

MicrotubulesEdit

Microtubules는 직경이 약 23nm (루멘 직경이 약 15nm) 인 속이 빈 원통으로, 가장 일반적으로 알파 및 알파의 폴리머 인 13 개의 프로토 필라멘트로 구성됩니다. 베타 튜 불린. 그들은 중합을 위해 GTP를 결합하는 매우 역동적 인 행동을합니다. 그들은 일반적으로 중심체로 구성됩니다.

9 개의 삼중 선 세트 (별 모양)에서 중심체를 형성하고, 두 개의 추가 미 세관 (바퀴 모양)을 중심으로하는 9 개의 이중선에서 섬모와 편모를 형성합니다. . 후자의 형성은 일반적으로 “9 + 2″배열로 지칭되며, 여기서 각 이중선은 단백질 다인에 의해 서로 연결됩니다. 편모와 섬모는 모두 세포의 구조적 구성 요소이며 미세 소관에 의해 유지되기 때문에 세포 골격의 일부로 간주 될 수 있습니다. 섬모에는 운동성 및 비운 동성 섬모의 두 가지 유형이 있습니다. 섬모는 편모보다 짧고 더 많습니다. 운동성 섬모는 세포에 대한 감각 정보를 수신하는 비운 동성 섬모와 비교하여 리드미컬 한 흔들림 또는 뛰는 동작을합니다. 다른 세포 또는 주변 유체의 신호 처리. 또한 미세 소관은 섬모와 편모의 박동 (움직임)을 제어합니다. 또한 미세 소관에 부착 된 다인 암은 분자 모터 역할을합니다. 섬모와 편모의 운동은 ATP를 필요로하는 미세 소관에 의해 생성되며, 다음과 같은 중요한 역할을합니다.

• 세포 내 수송 (다인과 키네신과 관련하여 다음과 같은 세포 기관을 수송합니다. 미토콘드리아 또는 소포).
• 섬모를 통한 횡단면 다이어그램, “9 + 2 ”microtubules 배열

  섬모와 편모의 축 색소

• 유사 분열 방추
• 식물의 세포벽 합성.

위에 설명 된 역할 외에도 Stuart Hameroff와 Roger Penrose는 미 세관이 의식에서 기능한다고 제안했습니다.

ComparisonEdit

세포 골격 유형	직경 (nm)	구조	소단위 예
마이크로 필라멘트	6	이중 나선	액틴
Interm ediate 필라멘트	10	2 개의 역 평행 나선 / 이량 체, 4 량체 형성	Vimentin (중간 엽) Glial fibrillary acidic protein (glial cells) Neurofilament protein (neuronal process) Keratins (epithelial cells) Nuclear lamins
Microtubules	23	Protofilaments, 차례로 stathmin과 복잡한 tubulin subunits 구성	α- 및 β-Tubulin

SeptinsEdit

Septins는 진핵 생물에서 발견되는 고도로 보존 된 GTP 결합 단백질 그룹입니다.다른 셉틴은 서로 단백질 복합체를 형성합니다. 이들은 필라멘트와 링으로 조립 될 수 있습니다. 따라서 셉틴은 세포 골격의 일부로 간주 될 수 있습니다. 세포에서 셉틴의 기능에는 다른 단백질에 대한 국소 부착 부위 역할을하고 특정 분자가 한 세포 구획에서 다른 구획으로 확산되는 것을 방지하는 것이 포함됩니다. 효모 세포에서 그들은 세포 분열 중에 구조적 지원을 제공하고 세포의 일부를 구획화하기 위해 스캐 폴딩을 구축합니다. 인간 세포에 대한 최근 연구에 따르면 셉틴은 박테리아 병원체 주변에 우리를 만들어 유해한 미생물을 고정하고 다른 세포에 침입하는 것을 방지합니다.

SpectrinEdit

Spectrin은 진핵 세포에서 원형질막의 세포 내 측면을 감싸는 세포 골격 단백질입니다. Spectrin은 오각형 또는 육각형 배열을 형성하여 스캐 폴딩을 형성하고 원형질막 무결성 및 세포 골격 구조를 유지하는 데 중요한 역할을합니다.

효모 세포 골격 편집

출발 효모 (중요한 모델 유기체)에서 액틴은 피질 패치, 액틴 케이블, 세포 운동 고리 및 캡을 형성합니다. 피질 패치는 막에있는 별개의 액틴 체이며 세포 내 이입, 특히 세포벽 합성에 중요한 글루칸 합성 효소의 재활용에 중요합니다. 액틴 케이블은 액틴 필라멘트의 묶음이며 캡 (세포 성장을 분극화하는 여러 가지 다른 단백질을 포함 함)을 향한 소포의 수송과 미토콘드리아의 위치 지정에 관여합니다. 사이토 키네틱 고리는 세포 분열 부위 주변을 형성하고 수축합니다.