アクチンフィラメントの機能とは何ですか?

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細胞の形や動きに関連するいくつかの生物学的プロセスは、アクチンフィラメントに依存しています(総説あり)。

  • 動的な細胞骨格を形成し、細胞に構造的な支持を与え、細胞の内部とその周囲をつなぐ役割を担っています。 アクチン細胞骨格に作用する力は、外部環境に関する情報を伝えるシグナル伝達経路によって翻訳され、伝達される。 例えば、フィロポディアやラメラポディアの形成と機能を通じて。
  • 有糸分裂の際、細胞内小器官はモータータンパク質によってアクチンケーブルに沿って娘細胞へと運ばれる
  • 筋肉細胞では、アクチンフィラメントが整列し、ミオシンタンパク質がフィラメントに力を発生させて筋肉の収縮をサポートする。 これらの複合体は「シンフィラメント」と呼ばれる。
  • 非筋細胞では、アクチンフィラメントは、ミオシンVやVIなどの非従来型ミオシンによって動力を与えられた貨物輸送用のトラックシステムを形成している。

Thin filament

TM はヘリックスに沿って隣接するアクチンサブユニットの側面に結合して、アクチンフィラメントを安定化し硬くする. TMはまた、他のタンパク質がフィラメントにアクセスするのを阻止する。この阻止は、筋収縮を調節するのに必須である。 TNはアクチンフィラメントの溝に沿ってTMの位置を制御する。

ある場合には、アクチンフィラメントは付属タンパク質と組み合わされて、ストレス線維(非筋肉細胞)または収縮束(筋肉細胞)などの高次収縮構造へと安定化されている。 トロポミオシンやトロポニンがアクチンフィラメントとダイナミックに結合することで、アクチンフィラメント(総称して「シンフィラメント」)が安定化し、様々な場面で機能するようになります。 トロポミオシンの端から端までの結合は、アクチンらせんの溝に沿ってトロポミオシンポリマーの連続的な鎖を作り出し、その協調的な運動を可能にする。 トロポミオシンのアイソフォームはアクチンフィラメントを安定化し、アクチンフィラメントの既知の制御因子(例えば、ADF/コフィリン)によって使われるのと同じ結合部位を占める(レビュー)。

Focus on contractile machinery

トロポニンは3つのペプチド複合体で、ミオシン束がアクチンフィラメントにアクセスするのを阻害する位置にカルシウム依存的にトロポミオシンを閉じ込めると考えられている;トロポニンにカルシウムが結合すると、細いフィラメント上のミオシン結合部位を露出させておく、トロピオシンの構造再構築が可能になる …と。 その後、ミオシン太いフィラメントが結合すると、トロポミオシンがアクチンフィラメントから離れ、ミオシン結合部位が完全に露出するようになる。 しかし、ミオシン太いフィラメントへのトロポミオシン結合の制御はトロポニンの存在とは無関係かもしれない;平滑筋細胞や多くの非筋肉細胞はトロポニンを持たない。

このようにTMはミオシン束とアクチンフィラメントの結合とそのATPase動態を制御する(総説あり)。 異なる組織や細胞型のTMアイソフォームは、アクトミオシンATPase活性や細胞骨格機能に特異的な影響を与えると思われる

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