アクチンフィラメントとは？

マイクロフィラメントとしても知られるアクチンフィラメントは、すべての真核生物の細胞に存在するタンパク質アクチンの鎖から生成される細い支持フィラメントです。 これらのフィラメントは多くの異なる機能を果たしますが、それらは主に細胞の細胞骨格の一部として構造的サポートと細胞内輸送を提供するために存在します。 アクチンフィラメントは、細胞の形状を維持または変更したり、細胞を移動させたりするのにも大きな役割を果たします。 より大きなスケールでは、アクチンは筋肉収縮のプロセスに不可欠な役割を果たします。それなしでは、人間や他の多くの生物の行動は完全に不可能になります。 細胞内のアクチンはほぼ遍在しているため、細胞骨格や細胞生物学の他の分野に焦点を当てたさまざまな研究アプリケーションに非常に役立ちます。

アクチンの重合、またはそれによってタンパク質アクチンのモノマーが結合してアクチンフィラメントを形成するプロセスは、核形成と呼ばれるプロセスで始まります。 自発的またはその他の3つ以上のアクチンモノマーのグループが一緒にグループ化し、他のアクチンモノマーが付着できるベースを形成するときに、核形成が起こる。 アクチンの重合は、単一の線状鎖を形成しません。 むしろ、結合したアクチンモノマーの二重らせんからなるアクチンフィラメントを形成します。 このような配置は、単一の直線ストランドよりもはるかに耐久性があります。

アクチン重合は可逆的なプロセスであり、アクチンフィラメントはアクチンの個々のユニットに分解することができます。 これにより、細胞全体のさまざまな場所でアクチンフィラメントが迅速に重合および解重合するため、非常に動的なプロセスが実現します。 セルのさまざまな部分のさまざまな化学変化は重合または解重合を促進する可能性があるため、セルの特定のニーズに基づいてアクチンフィラメントを非常に迅速に組み立てまたは分解することができます。 さまざまな要因がこの平衡に影響を与える可能性がありますが、アクチンモノマーとフィラメントの濃度の間には明らかな動的平衡が存在する傾向があります。 モノマーの特定の閾値濃度未満では、フィラメントは形成されない可能性がありますが、その閾値を超えると、核生成と重合が自然に発生します。

アクチンは、真核細胞にほぼ遍在していること、および細胞の細胞骨格の一部としてのその本質的な性質のために、生物学的実験で一般的に研究されています。 薬物または遺伝的修飾に起因する変化を観察できるように、アクチンを染色するためのさまざまな方法が開発されています。 生物または細胞は、アクチンフィラメントの重合に影響を与えるさまざまな薬物で遺伝的に変更または処理できます。 このような実験は、アクチンフィラメントの多くの役割を正確に分類し、それらの変化が細胞に与える影響を知るために使用されます。