Was sind Zwischenfilamente?
Intermediäre Filamente sind unlösliche Proteine, die das Zytoskelettsystem einer Zelle bilden, das innere Gerüst, das der Zelle ihre Form verleiht. Diese Proteine kommen in nahezu allen mehrzelligen Organismen vor. Es gibt drei Grundtypen von Filamenten: dünne Filamente, die üblicherweise einen Durchmesser von etwa 8 Nanometern (nm) haben; Zwischenfilamente, die im Durchschnitt etwa 10 nm betragen; und Mikrotubuli, die ungefähr 25 nm messen. Zwischenfilamente sind wegen ihrer Unlöslichkeit typischerweise stabil und haltbar; Sie kommen häufig in Zellen vor, die viel Stress aushalten, wie Haut, Muskeln, Haare und Nägel, oder Krallen bei einigen Tieren.
Es gibt fünf Arten von Intermediärfilamenten, die nach ihren Proteineigenschaften klassifiziert sind. Typ I enthält saure Keratine und Typ II hat basische Keratine. Sowohl Filamente des Typs I als auch des Typs II sind in Epithelzellen zu finden, die auch Haare und Nägel bilden. Keratin-Intermediärfilamente bilden Verbindungen, die Zellen miteinander verbinden und Paare bilden, die aus einem basischen und einem sauren Keratinprotein bestehen.
Typ III-Zwischenfilamente können eines von vier verschiedenen Proteinen enthalten. Desmin-Proteine kommen sowohl in glatten als auch in quergestreiften Muskelzellen vor, einschließlich der Herzmuskeln. Das säurehaltige Gliafibrillenprotein (GFAP) kommt in Neurogliazellen des Gehirns und des Rückenmarks vor. Andere Teile des peripheren Nervensystems enthalten Peripherinproteine, und das Vimentinprotein befindet sich in Fibroblasten oder weißen Blutkörperchen sowie in der dünnen Zellschicht, die das Innere der Blutgefäße auskleidet.
Neurofilamente, die in Neuronen vorkommende Proteine sind, bilden Typ IV. Neurofilamente bestehen aus drei miteinander verflochtenen Protofibrillen und sind die häufigsten Fasern von Axonen, die langen Fasern von Nervenzellen. Diese Art von Intermediärfilament bestimmt den Durchmesser von Axonen und Dendriten, den zweigartigen Enden des Neurons, das elektrische Signale überträgt.
Typ-V-Intermediärfilamente sind Lamine oder faserige Proteine, die im Zellkern vorkommen. Im Gegensatz zu den anderen Typen, die alle als Zytoskelett betrachtet werden, sind Filamente vom Typ V Nucleoskelett - die Lamine bilden ein Netz innerhalb der inneren Membranen, die den Nucleus umgeben. Lamine sind an mehreren wichtigen Funktionen beteiligt, einschließlich der DNA-Synthese und der Montage und Demontage der Membranen, die den Zellkern während der Zellteilung einschließen.
Trotz der chemischen und Proteinunterschiede bei den einzelnen Arten von Zwischenfilamenten spielen sie alle eine ähnliche Rolle bei der Bereitstellung eines strukturierten Rahmens für Zellen. Mutationen in Intermediärfilamenten können verschiedene Krankheiten verursachen, darunter Epidermolysis bullosa simplex, eine Hautbläschenerkrankung und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), die auch als Lou-Gehrig-Krankheit bezeichnet wird.