Descripción general del citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de filamentos de proteínas presentes dentro de la célula, que tienen tres filamentos distintos: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios. Cada uno tiene rasgos característicos que los distinguen, incluida la dinámica de su ensamblaje y desensamblaje, las propiedades mecánicas, la polaridad y el tipo de motores moleculares asociados con ellos. Anteriormente, se pensaba que solo estaban presentes en las células eucariotas; sin embargo, sus homólogos finalmente se encontraron en células procariotas. Los estudios sobre los homólogos bacterianos de las proteínas del citoesqueleto plantean la hipótesis de que el citoesqueleto se originó en bacterias y arqueas.

A pesar de usar la palabra 'esqueleto', el citoesqueleto no es una estructura fija. Es una estructura dinámica y adaptativa que participa en diversas funciones celulares. Estas funciones se pueden clasificar en términos generales como: i) Organización espacial del contenido celular, ii) Conexión de la célula con su entorno externo, tanto física como bioquímicamente, iii) Generación de fuerzas coordinadas que ayudan en el movimiento celular y el cambio en la forma de la célula. Aunque estos filamentos están organizados en redes que resisten la deformación, pueden sufrir una rápida reorganización en respuesta a señales o fuerzas externas.

Los microfilamentos o actina filamentosa (F-actina) son filamentos espirales dextrógiros de monómeros globulares de actina (G-actina). Estos son filamentos polares debido a la velocidad de polimerización en cada extremo. Estos filamentos se alargan constantemente para producir una fuerte fuerza sostenida necesaria para llevar a cabo cambios de motilidad y forma celular. Los microtúbulos son estructuras cilíndricas huecas que tienen trece protofilamentos formados por heterodímeros de alfa-beta-tubulina. Se sabe que los microtúbulos tienen la dinámica de ensamblaje y desensamblaje más compleja. A diferencia de los microfilamentos, los microtúbulos cambian rápidamente entre polimerización y despolimerización. La dinámica de los microtúbulos está regulada por una estructura conocida como Centros Organizadores de Microtúbulos (MTOC). El tercer componente, los filamentos intermedios, son proteínas fibrosas largas compuestas por múltiples subunidades formadas a través de procesos de varios pasos. Estos filamentos son generalmente estructuras estáticas, cuya dinámica está regulada a través de modificaciones postraduccionales como la fosforilación y la desfosforilación.