ZytoskelettElemente

ZytoskelettElemente bilden das Zytoskelett von eukaryotischen Zellen. Es umfasst drei Haupttypen von Filamenten: Mikrofilamente (Actinfilamente), Mikrotubuli und Intermediärfilamente. Diese Strukturen sind dynamisch und organisieren Zellform, Mechanik und Beweglichkeit, indem sie polymerisieren, abgebaut werden und sich neu anordnen.

Mikrofilamente, etwa 7 nm dick, bestehen aus Aktin, das in Monomeren (G-Aktin) polymerisiert zu F-Aktin. Sie bilden Netzwerke im Zellkortex und steuern Form, Mechanik und Bewegung. Bei der Zellwanderung ermöglichen Lamellipodien und Filopodien Fortbewegung. Während der Zellteilung wird über den Aktin-Myosin-Kontraktionsring Kraft erzeugt.

Mikrotubuli sind ca. 25 nm dick und bestehen aus Tubulin-Dimeren. Sie bilden das Radialnetz der Zelle, ragen vom Zentrosom (MTOC) aus und dienen als Schienen für den intrazellulären Transport durch Kinesin (Plusende) und Dynein (Minusende). Während der Zellteilung bilden sie den Spindelapparat; in Zilien und Flagellen ermöglichen sie deren Bewegung.

Intermediärfilamente variieren je nach Zelltyp, bestehen aus Keratin, Vimentin oder Neurofilamenten und sind ungefähr 10 nm dick. Sie verleihen mechanische Festigkeit, stabilisieren Zellkerne und Zellkontakte sowie Gewebe. Sie sind langlebig und tragen zur Formbeständigkeit von Zellen bei, die hohen mechanischen Stress erfahren.

Die Zytoskelett-Komponenten arbeiten eng zusammen und werden durch eine Vielzahl von Proteinen reguliert, darunter MAPs bei Mikrotubuli und Regulatoren wie Tropomyosin und Profilin bei Aktin. Fehlregulation oder Mutation kann zu Krankheiten führen, darunter Haut- und Muskelprobleme, neurodegenerative Erkrankungen und Störungen der Zellbewegung.