Sợi Actin và Vỏ Tế bào

Sợi actin là các polyme động hình thành một mạng lưới bên dưới màng plasma, vỏ tế bào, định hình bề mặt tế bào và thúc đẩy sự di chuyển.

Definition

Sợi actin là các polyme xoắn ốc của protein actin mà, cùng với các protein điều hòa và protein vận động, tạo thành vỏ tế bào và các cấu trúc khác thúc đẩy hình dạng và sự di chuyển của tế bào.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc và tính phân cực của sợi actin, động lực học hình thành nhân và lắp ráp của chúng, nhiều protein điều hòa chúng, sự tổ chức của vỏ tế bào giàu actin, và vai trò của actin trong các phần lồi, sự bám dính và hình dạng tế bào.

Core questions

• Các monome actin lắp ráp thành các sợi phân cực như thế nào?
• Điều gì điều hòa vị trí và thời điểm các sợi actin phát triển?
• Vỏ tế bào được tổ chức như thế nào bên dưới màng?
• Actin thúc đẩy các phần lồi như lamellipodia và filopodia như thế nào?

Key theories

Sự lắp ráp và treadmilling của actin

Các sợi actin có tính phân cực và phát triển nhanh hơn ở một đầu so với đầu kia, cho phép treadmilling và lắp ráp được điều hòa mà, với các yếu tố tạo nhân và protein đóng đầu, tạo ra lực đẩy ở rìa tế bào.

Mechanisms

Các monome actin trùng hợp thành các sợi phân cực với đầu cộng phát triển nhanh và đầu trừ chậm hơn, thủy phân ATP liên kết sau khi kết hợp. Các yếu tố tạo nhân như phức hợp Arp2/3 và formin khởi tạo các sợi, trong khi các protein đóng đầu, cắt và liên kết chéo định hình mạng lưới. Bên dưới màng plasma, một mạng lưới actin vỏ dày đặc kiểm soát cơ học bề mặt; sự lắp ráp cục bộ đẩy ra các lamellipodia dạng tấm và filopodia dạng gai, thúc đẩy sự bò và thay đổi hình dạng của tế bào.

Clinical relevance

Vỏ actin điều chỉnh hình dạng tế bào, động lực học bề mặt và sự bò, và là trung tâm để hiểu cơ học và sự di chuyển của tế bào. Cách trình bày ở đây mang tính mô tả và không mang tính kê đơn.

History

Các nghiên cứu sinh hóa và kính hiển vi chi tiết trong suốt cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, bao gồm công trình của Pollard và Borisy, đã xác định cách actin trùng hợp và cách các yếu tố tạo nhân và điều hòa xây dựng mạng lưới vỏ động lực thúc đẩy sự vận động.

Key figures

• Thomas Pollard
• Gary Borisy
• Marie-France Carlier

Seminal works

• pollard2003
• alberts2014

Frequently asked questions

Vỏ tế bào là gì?

Đó là lớp dày đặc của các sợi actin và các protein liên quan ngay bên dưới màng plasma kiểm soát hình dạng và các đặc tính cơ học của bề mặt tế bào.

Actin đẩy màng tế bào ra ngoài như thế nào?

Các tiểu đơn vị actin mới thêm vào các đầu sợi hướng về phía màng, và các sợi đang phát triển đẩy vào màng để tạo thành các phần lồi như lamellipodia và filopodia.