肌动蛋白丝和细胞皮层

肌动蛋白丝是动态聚合物，在质膜下方形成网络，即细胞皮层，塑造细胞表面并驱动运动。

Definition

肌动蛋白丝是肌动蛋白的螺旋聚合物，与调节蛋白和运动蛋白一起形成细胞皮层和其他驱动细胞形态和运动的结构。

Scope

本主题涵盖肌动蛋白丝的结构和极性、它们的成核和组装动力学、调节它们的多种蛋白质、富含肌动蛋白的细胞皮层的组织，以及肌动蛋白在突起、黏附和细胞形态中的作用。

Core questions

• 肌动蛋白单体如何组装成极性丝？
• 什么调节肌动蛋白丝生长的时间和地点？
• 细胞皮层在膜下是如何组织的？
• 肌动蛋白如何驱动片状伪足和丝状伪足等突起？

Key theories

肌动蛋白组装和踏步

肌动蛋白丝是极性的，一端的生长速度快于另一端，这使得踏步和受调节的组装成为可能，与成核剂和加帽蛋白一起，在细胞边缘产生推力。

Mechanisms

肌动蛋白单体聚合成具有快速生长的正端和较慢的负端的极性丝，在掺入后水解结合的ATP。Arp2/3复合体和甲酰胺等成核剂启动丝的形成，而加帽、切割和交联蛋白则塑造网络。在质膜下方，致密的皮层肌动蛋白网格控制表面力学；局部组装将片状的片状伪足和刺状的丝状伪足推出，驱动细胞爬行和形态变化。

Clinical relevance

肌动蛋白皮层控制细胞形态、表面动力学和爬行，对于理解细胞力学和迁移至关重要。此处处理为描述性而非规定性。

History

20世纪末至21世纪初，通过详细的生物化学和显微镜研究，包括Pollard和Borisy的工作，确立了肌动蛋白如何聚合以及成核剂和调节剂如何构建驱动运动的动态皮层网络。

Key figures

• Thomas Pollard
• Gary Borisy
• Marie-France Carlier

Seminal works

• pollard2003
• alberts2014

Frequently asked questions

什么是细胞皮层？

它是紧邻质膜下方致密的肌动蛋白丝和相关蛋白层，控制细胞表面的形状和机械特性。

肌动蛋白如何将细胞膜向外推？

新的肌动蛋白亚基添加到指向膜的丝末端，生长的丝对其施加推力，形成片状伪足和丝状伪足等突起。