マイクロフィラメントの定義

マイクロフィラメントは、アクチンフィラメントとも呼ばれ、細胞の細胞骨格の一部であるタンパク質アクチンのポリマーです。細胞骨格は、細胞全体に広がるタンパク質フィラメントのネットワークであり、細胞構造を与え、細胞小器官を所定の位置に保ちます。マイクロフィラメントは、細胞骨格の最小のフィラメントです。それらは、細胞運動、筋収縮、および細胞分裂において役割を果たします。

マイクロフィラメント構造

マイクロフィラメントは、タンパク質アクチン（したがってアクチンフィラメントと呼ばれる）のサブユニットの2本の鎖で構成されています。らせん状に。具体的には、一緒になってマイクロフィラメントを形成するアクチンサブユニットは球状アクチン（G-アクチン）と呼ばれ、それらが結合するとフィラメント状アクチン（F-アクチン）と呼ばれます。微小管のように、マイクロフィラメントは極性があります。それらの正に帯電した、またはプラス端はとげがあり、それらの負に帯電したマイナス端は尖っています。分極は、マイクロフィラメントを構成する分子の分子間結合パターンによって発生します。また、微小管と同様に、プラス端はマイナス端よりも速く成長します。

マイクロフィラメントは、細胞骨格の最も細いフィラメントであり、直径は約6〜7ナノメートル。 3つのG-アクチンタンパク質が一緒になって三量体を形成すると、マイクロフィラメントが形成され始めます。次に、より多くのアクチンがとげのある端に結合します。自己組織化のプロセスは、マイクロフィラメントを構成する長いストランドを組み立てるのを助けるモーターとして機能するオートクランピンタンパク質によって支援されます。アクチンの2つの長いストランドは、マイクロフィラメントを形成するためにらせん状に配置されます。

これはマウス胚のマイクロフィラメントの顕微鏡写真です。

マイクロフィラメントの機能

筋肉の収縮

マイクロフィラメントの最も重要な役割の1つは、筋肉を収縮させることです。筋肉細胞には高濃度のマイクロフィラメントがあり、筋肉細胞の基本単位である筋原線維を形成します。アクチンは筋肉の動きに欠かせないタンパク質であり、アクチンは体の筋肉系で非常に目立つため、マイクロフィラメントはしばしばアクチンフィラメントと呼ばれます。筋肉細胞では、アクチンはタンパク質ミオシンと一緒に働き、筋肉を収縮させて弛緩させます。ここでは、アクチンもミオシンも他方なしでは適切に機能することができず、それらはアクトミオシンと呼ばれる複合体を形成します。アクトミオシンのグループは、筋肉組織の基本単位であるサルコメアに見られます。

細胞の動き

マイクロフィラメントは、細胞を動かす役割を果たします。これは体全体で起こり、アメーバのように全身が1つの細胞で構成されている生物にとっても非常に重要です。マイクロフィラメントがなければ、運動性はありません。アクトミオシンは、筋肉細胞と同じようにここで役割を果たします。細胞が動くためには、マイクロフィラメントの一方の端が伸び、もう一方の端が短くなる必要があり、ミオシンはこれを実現するためのモーターとして機能します。

マイクロフィラメントは原形質流動にも役割を果たします。原形質流動は、細胞全体の細胞質（細胞質ゾルおよび細胞小器官と呼ばれる液体部分を含む細胞の内容物）の流れです。これにより、栄養素、老廃物、細胞小器官が細胞のある部分から別の部分に移動することができます。マイクロフィラメントは細胞小器官に付着して収縮し、細胞小器官を細胞の別の領域に引き寄せます。

細胞分裂

マイクロフィラメントのもう1つの重要な機能は、細胞小器官の分裂を助けることです。有糸分裂（細胞分裂）。マイクロフィラメントは、細胞が「ピンチオフ」して2つの娘細胞に物理的に分離する細胞質分裂のプロセスを支援します。細胞質分裂中、分離している細胞の周りにアクチンのリングが形成され、ミオシンタンパク質がアクチンを引っ張って引き起こします。リングは細胞の周りでどんどん狭くなり、細胞膜を引きずって2つの細胞に分裂します。その後、マイクロフィラメントは解重合または分解してアクチン分子になり、リングがないときに分解します。

その他の細胞質分裂成分

細胞質を構成する他の2種類のフィラメントは、中間フィラメントと微小管です。中間フィラメントはマイクロフィラメントよりも大きく、直径は約10です。 nmであり、微小管は23 nmで中間フィラメントよりも大きい。中間フィラメントは細胞内で張力をかけ、細胞構造を与え、細胞オルガネラを組織化し、それらを所定の位置につなぐ。微小管には役割がある細胞内の細胞小器官の輸送、細胞分裂中の有糸分裂紡錘体の形成、および特定の細胞の移動を助ける繊毛やべん毛などの構造の形成。マイクロフィラメント、中間径フィラメント、微小管はすべて、細胞骨格の一部として連携して細胞を組織化し、細胞がその機能を実行するのを助けます。

• アクチン–自然に集まってマイクロフィラメントを形成するタンパク質。
• 細胞骨格–細胞の細胞質全体に広がるタンパク質フィラメントのネットワーク。
• アクトミオシン–筋肉の動きに関与するタンパク質アクチンとミオシンの複合体。
• 細胞質ストリーミング–細胞全体の細胞質の流れ。細胞内の分子と細胞小器官をある場所から別の場所に輸送します。

クイズ

1。マイクロフィラメントは_____。
Aで役割を果たします。原形質流動
B。筋肉の収縮
C。細胞の動き
D。上記のすべて

2。マイクロフィラメントは微小管よりも幅が広い、細い、または同じサイズですか？
A。より広い
B。より薄い
C。同じサイズ

3。どのタンパク質が筋肉細胞でアクチンと複合体を形成しますか？
A。ラミン
B。オートクランピン
C。ミオシン
D。アクトミオシン