세포골격(Cytoskeleton) 개요

세포골격(cytoskeleton)은 세포 내에 존재하는 단백질 필라멘트의 네트워크로, 세 개의 별개의 필라멘트, 즉 미세섬유, 미세소관 및 중간 필라멘트를 가지고 있습니다. 각각은 조립 및 분해의 역학, 기계적 특성, 극성 및 이와 관련된 분자 모터의 유형을 포함하여 그들을 구별하는 특징을 가지고 있습니다. 이전에는 진핵 세포에만 존재하는 것으로 생각되었습니다. 그러나 그들의 상동체는 결국 원핵 세포에서 발견되었습니다. 세포골격 단백질의 박테리아 상동체에 대한 연구는 세포골격이 박테리아와 고세균에서 유래했다는 가설을 세웁니다.

'골격(skeleton)'이라는 단어를 사용했음에도 불구하고, 세포골격(cytoskeleton)은 고정된 구조가 아닙니다. 그것은 다양한 세포 기능에 참여하는 역동적이고 적응적인 구조입니다. 이러한 기능은 크게 i) 세포 내용의 공간적 조직, ii) 세포를 물리적 및 생화학적으로 외부 환경과 연결 iii) 세포의 움직임과 세포 모양의 변화를 돕는 조정된 힘의 생성으로 분류할 수 있습니다. 이러한 필라멘트는 변형에 저항하는 네트워크로 구성되어 있지만 외부 신호나 힘에 대한 반응으로 빠른 재편성을 거칠 수 있습니다.

마이크로필라멘트 또는 필라멘트 액틴(F-actin)은 구형 액틴(G-actin) 단량체의 오른손잡이 나선형 필라멘트입니다. 이들은 양쪽 끝에서 중합 속도로 인해 극성 필라멘트입니다. 이러한 필라멘트는 꾸준히 늘어나 운동성과 세포 모양 변화를 수행하는 데 필요한 강력하고 지속적인 힘을 생성합니다. 미세소관은 알파-베타-튜불린 이종이량체로 구성된 13개의 프로토필라멘트를 갖는 속이 빈 원통형 구조입니다. 미세소관은 가장 복잡한 조립 및 분해 역학을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 미세필라멘트와 달리 미세소관은 중합과 해중합 사이를 빠르게 전환합니다. 미세소관 역학은 미세소관 조직 센터(MTOC)로 알려진 구조에 의해 조절됩니다. 세 번째 구성 요소인 중간 필라멘트는 다단계 과정을 통해 형성된 여러 소단위로 구성된 긴 섬유질 단백질입니다. 이러한 필라멘트는 일반적으로 정적 구조이며, 그 역학은 인산화 및 탈인산화와 같은 번역 후 변형을 통해 조절됩니다.