Mikrofilamenten

Mikrofilamenten, ook wel actinefilamenten genoemd, vormen een van de drie hoofdtypes van het cytoskelet in eukaryote cellen. Ze bestaan uit actine subunits (G-actine) die polymeriseren tot lange, dunne filamenten (F-actine) met een diameter van ongeveer 7 nanometer en polariteit: een plus- (barbed) en een min- (pointed) eind. In de cel polymeriseren en depolymeriseren deze filaments continu; ATP-gebonden actine wordt toegevoegd aan het plus eind en hydrolyseert na incorporatie, wat treadmilling mogelijk maakt.

De structuren bestaan uit netwerken en bundels die gereguleerd worden door talrijke actine-bindende eiwitten. CapZ capteert het plus eind, tropomoduline het min eind; cofiline versnelt de afbraak van ADP-actine; profiline bevordert de levering van ATP-gebonden monomeren aan het plus-eind; Arp2/3 nucleëert vertakte netwerken voor lamellipodiale uitstulpingen, terwijl formins lineaire filaments aanwakkeren voor filopodia. Crosslinkers zoals fimbrin, α-actinine en filamine bepalen bundeling en netwerktopologie.

Functies: mikrofilamenten geven cellen vorm, spelen een belangrijke rol bij migratie, endocytose en exocytose, en bij verdeling van organellen en membraaneigen gebieden. In het cortexgebied onder het plasma membraan zorgen ze voor mechanische ondersteuning en bepalen ze de weerstand van de cel. Actine-motoren zoals myosine II leveren contractie van actine-netwerken in stressvezels en involvieren dynamische veranderingen van de celmembraan.

In skeletspieren vormen actine-dunne filamenten samen met myosine de dunne filamenten van het sarcomeer en zijn verankerd aan Z-lijnen.

Samenvatting: Mikrofilamenten zijn dynamische, polaire filamenten die cruciaal zijn voor vormgeving, migratie, vesicle transport en intracellulair transport; verstoringen in hun regulatie kunnen leiden tot defecten in celbeweging en morfogenese.