Filamen Aktin dan Korteks Sel

Filamen aktin adalah polimer dinamis yang membentuk jaringan di bawah membran plasma, yaitu korteks sel, yang membentuk permukaan sel dan mendorong pergerakan.

Definition

Filamen aktin adalah polimer heliks dari protein aktin yang, bersama dengan protein pengatur dan motor, membentuk korteks sel dan struktur lain yang mendorong bentuk dan pergerakan sel.

Scope

Topik ini mencakup struktur dan polaritas filamen aktin, nukleasi dan dinamika perakitannya, berbagai protein yang mengaturnya, organisasi korteks sel yang kaya aktin, serta peran aktin dalam penonjolan, adhesi, dan bentuk sel.

Core questions

• Bagaimana monome aktin berkumpul menjadi filamen polar?
• Apa yang mengatur di mana dan kapan filamen aktin tumbuh?
• Bagaimana korteks sel diorganisasikan di bawah membran?
• Bagaimana aktin mendorong penonjolan seperti lamellipodia dan filopodia?

Key theories

Perakitan aktin dan treadmilling

Filamen aktin bersifat polar dan tumbuh lebih cepat di satu ujung daripada ujung lainnya, memungkinkan treadmilling dan perakitan yang diatur yang, dengan nukleator dan protein penutup, menghasilkan gaya dorong di tepi sel.

Mechanisms

Monome aktin berpolimerisasi menjadi filamen polar dengan ujung plus yang tumbuh cepat dan ujung minus yang lebih lambat, menghidrolisis ATP terikat setelah penggabungan. Nukleator seperti kompleks Arp2/3 dan formin memulai pembentukan filamen, sementara protein penutup (capping), pemotong (severing), dan penghubung silang (crosslinking) membentuk jaringan. Di bawah membran plasma, jaring aktin kortikal yang padat mengontrol mekanika permukaan; perakitan terlokalisasi mendorong keluar lamellipodia berbentuk lembaran dan filopodia berbentuk duri, mendorong perayapan sel dan perubahan bentuk.

Clinical relevance

Korteks aktin mengatur bentuk sel, dinamika permukaan, dan perayapan, serta sangat penting untuk memahami mekanika dan migrasi sel. Pembahasan di sini bersifat deskriptif dan non-preskriptif.

History

Studi biokimia dan mikroskopis terperinci sepanjang akhir abad kedua puluh dan awal abad kedua puluh satu, termasuk karya Pollard dan Borisy, menetapkan bagaimana aktin berpolimerisasi dan bagaimana nukleator serta regulator membangun jaringan kortikal dinamis yang mendorong motilitas.

Key figures

• Thomas Pollard
• Gary Borisy
• Marie-France Carlier

Seminal works

• pollard2003
• alberts2014

Frequently asked questions

Apa itu korteks sel?

Ini adalah lapisan padat filamen aktin dan protein terkait tepat di bawah membran plasma yang mengontrol bentuk dan sifat mekanis permukaan sel.

Bagaimana aktin mendorong membran sel keluar?

Subunit aktin baru ditambahkan ke ujung filamen yang mengarah ke membran, dan filamen yang tumbuh mendorongnya untuk membentuk penonjolan seperti lamellipodia dan filopodia.