Zytoskelett

Zuletzt aktualisiert am: 15.05.2014

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Definition

Netzwerk einer jeden Zelle aus dünnen, fadenförmigen Proteinstrukturen (Filamenten). Das Zytoskelett ist verantwortlich für die mechanische Stabilität einer Zelle sowie für aktive Bewegungen einer Zelle. Weiterhin übernimmt es sensorische Funktionen die bei Signalübertragungen zwischen Zellen wichtig sind.

Einteilung

  • Man unterscheidet 3 Klassen von Zytoskelettfilamenten, die jeweils von unterschiedlichen Proteinen bzw. Proteinklassen gebildet werden, die spezifische Begleitproteine besitzen und sich auf jeweils unterschiedliche Art und Weise an den Aufgaben des Zytoskeletts beteiligen:
    • Aktinfilamente,
    • Intermediärfilamente,
    • Mikrotubuli.
  • Aktinfilamente (auch Mikrofilamente) sind Fasern mit 7 nm Durchmesser. Sie sind netzartig in der Zelle angeordnet, stabilisieren deren äußere Form und fixieren membranständige Proteine an ihrem Platz. Die Motorproteine des Aktin bilden die Proteinklasse der Myosine. Auf Interaktionen zwischen Aktin und Myosin basiert v.a. die Bewegung der Muskulatur.
  • Intermediärfilamente: Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Proteinfilamenten mit einem Durchmesser von etwa 10 nm (8-11 nm). Sie sind deutlich stabiler als Mikrotubuli und Aktinfilamente und nehmen vor allem mechanische Zugkräfte auf. So dienen sie v.a. der mechanischen Stabilisierung der Zellen und bilden deren Stützgerüst. 6 Intermediärfilamente werden unterschieden:
    • saure Keratine: Vorkommen in Epithelien
    • basische Keratine: Vorkommen in Epithelien
    • Desmine:
      • GFAP (glial fibrillar acidic protein): Vorkommen in Gliazellen, Astrozyten
      • Desmin (Muskelzellen)
      • Vimentin (Zellen mesenchymaler Herkunft)
      • Peripherin (Vorkommen in peripheren Neuronen)
    • alpha-Internexin (Vorkommen im ZNS während der Entwicklung)
    • Laminine:
      • Laminin A, Lamin B, Lamin C (Vorkommen im Zellkern)
    • Neurofilamente:
      • NF-L, beta-Internexin, NF-M, NF-A (Vorkommen in Neuronen)
      • Nestin (neuroepitheliale Stammzellen)
  • Mikrotubuli: Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 25 nm. Sie sind aus dem Protein Tubulin zusammengesetzt. Intrazellulär sind sie mit ihren Motorproteinen Dynein und Kinesin für längere Transportvorgänge und die Bewegungen bzw. Befestigung der Organellen im Zytosol zuständig.
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