미세 필라멘트 :구조, 기능 및 생물 생성
마이크로 필라멘트는 미세 소관 및 중간 필라멘트와 함께 세포 골격의 세 가지 주요 성분 중 하나입니다. 이 얇고 실과 같은 구조는 주로 구형 단백질 액틴으로 구성됩니다. . 그들은 다음을 포함하여 다양한 세포 과정에서 중요한 역할을합니다.
구조 :
* 단량체 액틴 (G-Actin) : 각각의 마이크로 필라멘트는 단일 폴리펩티드 사슬을 갖는 작고 접힌 단백질 인 개별 구형 액틴 단량체 (G-Actin)로 구축된다.
* 필라멘트 액틴 (F-Actin) : 이들 G- 액틴 단량체는 길고 나선형 사슬로 중합되어 필라멘트 액틴 (F- 액틴)을 형성한다. 그러한 두 체인은 서로 주위를 비틀어 이중 나선을 만들어 마이크로 필라멘트의 코어를 형성합니다.
* 극성 : 마이크로 필라멘트는 극성을 나타내며, 이는 뚜렷한 "플러스"엔드 및 "마이너스"끝이 있음을 의미합니다. 이 극성은 다른 세포 성분과의 성장과 상호 작용에 영향을 미칩니다.
* 동적 불안정성 : 마이크로 필라멘트는 끊임없이 조립하고 분해하는 매우 역동적 인 구조입니다. 이를 통해 변화하는 세포 요구에 신속하게 적응하고 세포 운동성 및 분할과 같은 과정에서 역할을 수행 할 수 있습니다.
기능 :
* 세포 모양 및 세포질 조직 : 마이크로 필라멘트는 구조적지지를 제공하고 세포 모양을 유지하는 데 도움이됩니다. 그들은 세포질 내에서 네트워크를 형성하여 조직과 강성에 기여합니다.
* 세포 운동성 : 마이크로 필라멘트는 다양한 형태의 세포 운동에 필수적입니다. 근육 세포에서, 그들은 수축 장치를 형성하여 근육 섬유가 수축 될 수있게한다. 다른 세포 유형에서, 그들은 아메 보이드 운동, 크롤링 및 세포질 스트리밍을 용이하게한다.
* 세포 내 이입 및 엑소 사이토 시스 : 마이크로 필라멘트는 세포에 의한 물질 (세포 증) 및 방출 물질 (엑소 사이토 시스)을 복용하는 과정에 참여한다.
* 세포 분열 : 이들은 사이토 카인 시스 (세포 분열) 동안 수축 반지를 형성하며, 이는 분할 세포를 2로 꼬집습니다.
* 세포 신호 : 마이크로 필라멘트는 다른 세포 성분 및 신호 경로와 상호 작용하여 세포 내의 통신에 기여할 수 있습니다.
생물 생성 :
* G- 액틴 단량체 풀 : 미세 필라멘트 형성 과정은 세포질 내에서 자유롭고 분리되지 않은 G- 액틴 단량체의 풀에서 시작됩니다.
* 핵 생성 : 중합이 시작 되려면, 작은 G- 액틴 단량체의 작은 클러스터는 먼저 "핵"으로 알려진 핵을 형성해야한다. 이 핵 생성 단계는 종종 마이크로 필라멘트 어셈블리의 속도 제한 단계입니다.
* 신장 : 일단 핵이 형성되면, G- 액틴 단량체는 필라멘트의 양쪽 끝에 추가하지만 "플러스"끝에 우선적으로 추가된다. 이 신장 공정은 G- 액틴 단량체의 농도 및 결합 부위의 이용 가능성에 의해 구동된다.
* 단백질 캡핑 : 특정 단백질은 마이크로 필라멘트의 말단에 결합하여이를 캡핑하고 추가 신장 또는 탈 중합을 방지 할 수 있습니다. 이것은 마이크로 필라멘트 길이 및 안정성의 조절을 허용합니다.
* 절단 단백질 : 다른 단백질은 기존의 미세 필라멘트를 끊을 수있어 조각화 및 재구성을 허용합니다. 이 프로세스는 마이크로 필라멘트 네트워크의 동적 리모델링에 필수적입니다.
* 가교 단백질 : 다발 또는 네트워크로 마이크로 필라멘트를 가교시키는 단백질은 구조적 무결성 및 기능에 중요합니다.
마이크로 필라멘트 역학의 조절 :
마이크로 필라멘트의 동적 조립 및 분해는 다음을 포함한 다양한 요인에 의해 엄격하게 조절됩니다.
* 단량체 농도 : 더 높은 농도의 G- 액틴 단량체는 중합을 촉진하는 반면, 낮은 농도는 해상 중합을 선호한다.
* 단백질 캡핑 : 앞에서 언급했듯이, 이들 단백질은 필라멘트 길이와 안정성을 조절할 수있다.
* 절단 단백질 : 이 단백질은 기존의 필라멘트를 분해하고 조직을 조절할 수 있습니다.
* 신호 전달 경로 : 다양한 세포 내 신호 전달 경로는 마이크로 필라멘트 어셈블리 및 분해에 영향을 줄 수 있습니다. 이들 경로는 종종 액틴-결합 단백질의 인산화 또는 탈 인산화를 포함하며, 이는 이들의 활성을 조절한다.
결론 :
마이크로 필라멘트는 다수의 세포 기능에 결정적인 역동적이고 다재다능한 구조이다. 그들의 구조, 생물 생성 및 역학은 변화하는 환경에 대한 적절한 세포 기능과 적응을 보장하기 위해 엄격하게 조절됩니다. 이러한 과정을 이해하는 것은 세포 생물학의 복잡성을 이해하고 세포 골격 기능 장애와 관련된 질병에 대한 잠재적 치료 표적을 개발하는 데 필수적이다.
