细胞骨架概述

细胞骨架是存在于细胞内的蛋白质丝网络，具有三种不同的细丝 ̶ 微丝、微管和中间丝。每种都有使它们与众不同的特征，包括它们的组装和拆卸动力学、机械性能、极性以及与之相关的分子马达类型。早些时候，人们认为它们仅存在于真核细胞中;然而，它们的同源物最终在原核细胞中被发现。对细胞骨架蛋白的细菌同源物的研究假设细胞骨架起源于细菌和古细菌。

尽管使用了"骨架"这个词，但细胞骨架并不是一个固定的结构。它是一种动态和适应性结构，参与各种细胞功能。这些功能大致可分为 i） 细胞内容物的空间组织，ii） 在物理和生化上将细胞与其外部环境联系起来 iii） 产生有助于细胞运动和细胞形状变化的协调力。尽管这些细丝被组织成抵抗变形的网络，但它们可以响应外部信号或力而快速重组。

微丝或丝状肌动蛋白 （F-actin） 是球状肌动蛋白 （G-actin） 单体的右旋螺旋丝。由于两端的聚合速率，这些是极性细丝。这些细丝稳步伸长，以产生执行运动和细胞形状变化所需的强大持续力。微管是空心圆柱形结构，具有 13 个由 α-β-微管蛋白异二聚体组成的原丝。众所周知，微管具有最复杂的组装和拆卸动力学。与微丝不同，微管在聚合和解聚之间快速切换。微管动力学由称为微管组织中心 （MTOC） 的结构调节。第三个组分，中间丝，是由通过多步骤过程形成的多个亚基组成的长纤维蛋白。这些细丝通常是静态结构，它们的动力学通过磷酸化和去磷酸化等翻译后修饰进行调节。