סקירה כללית של שלד הציטו-שלד

שלד הציטו-שלד הוא רשת של חוטים חלבוניים הנמצאים בתוך התא, בעלי שלושה חוטים נפרדים - מיקרופילמנטים, מיקרוטובולים וחוטי ביניים. לכל אחד מהם תכונות אופייניות המייחדות ביניהם, כולל הדינמיקה של הרכבתם ופירוקם, תכונות מכניות, קוטביות וסוג המנועים המולקולריים הקשורים אליהם. מוקדם יותר, הם נחשבו להיות נוכחים רק בתאים אאוקריוטים; עם זאת, ההומולוגים שלהם נמצאו בסופו של דבר בתאים פרוקריוטים. מחקרים על הומולוגים חיידקיים של חלבוני שלד ציטו-שלד משערים כי שלד הציטו-שלד מקורו בחיידקים ובארכאה.

למרות השימוש במילה 'שלד', השלד אינו מבנה קבוע. זהו מבנה דינמי ומסתגל המשתתף בתפקודים תאיים שונים. ניתן לסווג פונקציות אלה באופן רחב כ- i) ארגון מרחבי של תוכן תאי, ii) חיבור התא לסביבתו החיצונית הן פיזית והן ביוכימית iii) יצירת כוחות מתואמים המסייעים בתנועת התא ושינוי בצורת התא. למרות חוטים אלה מאורגנים ברשתות המתנגדות לעיוות, הם יכולים לעבור ארגון מחדש מהיר בתגובה לאותות או כוחות חיצוניים.

מיקרופילמנטים או אקטין נימה (F-actin) הם חוטים ספירליים ימניים של מונומרים כדוריים של אקטין כדורי (G-actin). אלה הם חוטים קוטביים בשל קצב הפילמור בשני קצותיו. חוטים אלה מתארכים בהתמדה כדי לייצר כוח מתמשך חזק הדרוש לביצוע תנועתיות ושינויים בצורת התא. מיקרוטובולים הם מבנים גליליים חלולים בעלי שלושה עשר פרוטופילמנטים המורכבים מהטרודימרים אלפא-בטא-טובולין. מיקרוטובולים ידועים כבעלי דינמיקת הרכבה ופירוק המורכבת ביותר. שלא כמו מיקרופילמנטים, המיקרוטובולים עוברים במהירות בין פילמור לדה-פולימריזציה. הדינמיקה של המיקרוטובולים מוסדרת על ידי מבנה המכונה מרכזי ארגון מיקרוטובולים (MTOCs). המרכיב השלישי, חוטי ביניים, הם חלבונים סיביים ארוכים המורכבים מתת-יחידות מרובות שנוצרו בתהליכים רב-שלביים. חוטים אלה הם בדרך כלל מבנים סטטיים, הדינמיקה שלהם מווסתת באמצעות שינויים שלאחר התרגום כמו זרחן ו dephosphorylation.