Hücre İskeletine Genel Bakış

Hücre iskeleti, hücre içinde bulunan ve mikrofilamentler, mikrotübüller ve ara filamentler olmak üzere üç farklı filamente sahip bir protein filamentleri ağıdır. Her birinin, montaj ve demontaj dinamikleri, mekanik özellikler, polarite ve bunlarla ilişkili moleküler motorların türü dahil olmak üzere onları ayıran karakteristik özellikleri vardır. Daha önce, sadece ökaryotik hücrelerde bulundukları düşünülüyordu; Bununla birlikte, homologları sonunda prokaryotik hücrelerde bulundu. Hücre iskeleti proteinlerinin bakteriyel homologları üzerine yapılan çalışmalar, hücre iskeletinin bakteri ve arkelerden kaynaklandığını varsaymaktadır.

'İskelet' kelimesini kullanmasına rağmen, hücre iskeleti sabit bir yapı değildir. Çeşitli hücresel fonksiyonlara katılan dinamik ve uyarlanabilir bir yapıdır. Bu işlevler genel olarak i) Hücresel içeriğin mekansal organizasyonu, ii) Hücreyi hem fiziksel hem de biyokimyasal olarak dış çevresine bağlamak iii) Hücre hareketine ve hücre şeklinin değişmesine yardımcı olan koordineli kuvvetlerin üretilmesi olarak kategorize edilebilir. Bu filamentler deformasyona direnen ağlar halinde organize edilmiş olsalar da, dış sinyallere veya kuvvetlere yanıt olarak hızlı bir şekilde yeniden düzenlenebilirler.

Mikrofilamentler veya filamentli aktin (F-aktin), küresel aktin (G-aktin) monomerlerinin sağ elini kullanan spiral filamentleridir. Bunlar, her iki uçtaki polimerizasyon hızı nedeniyle polar filamentlerdir. Bu filamentler, hareketlilik ve hücre şekli değişikliklerini gerçekleştirmek için gereken güçlü bir sürekli kuvvet üretmek için sürekli olarak uzar. Mikrotübüller, alfa-beta-tübülin heterodimerlerinden oluşan on üç protofilamente sahip içi boş silindirik yapılardır. Mikrotübüllerin en karmaşık montaj ve demontaj dinamiklerine sahip olduğu bilinmektedir. Mikrofilamentlerin aksine, mikrotübüller polimerizasyon ve depolimerizasyon arasında hızla geçiş yapar. Mikrotübül dinamikleri, Mikrotübül Düzenleme Merkezleri (MTOC'ler) olarak bilinen bir yapı tarafından düzenlenir. Üçüncü bileşen olan ara filamentler, çok aşamalı işlemlerle oluşturulan çoklu alt birimlerden oluşan uzun lifli proteinlerdir. Bu filamentler genellikle statik yapılardır, dinamikleri fosforilasyon ve defosforilasyon gibi translasyon sonrası modifikasyonlarla düzenlenir.