マイクロフィラメント

マイクロフィラメント（microfilament）は、微小線維または微細線維とも呼ばれ、細胞骨格を構成する主要な線維の一つです。細胞の形状を維持するだけでなく、細胞が形を変える際や、細胞内で物質が移動する過程においても重要な役割を果たしています。

構成要素と構造

マイクロフィラメントの主成分は、アクチンと呼ばれるタンパク質が重合して形成されるポリマー、特に線維状アクチン（Fアクチン）と呼ばれる高分子です。そのため、アクチンフィラメントと呼ばれることもありますが、アクチン以外のタンパク質も含まれる場合があるため、この名称の使用には注意が必要です。

マイクロフィラメントを構成するアクチンは、筋肉に存在するαアクチンとは異なり、主にβアクチンです。その直径は約6nmで、二重らせん構造をしています。この構造は、アクチン分子が13.5個集まり、35nm進むごとに1回転するという特徴的なねじれを持っています。

観察方法

マイクロフィラメントは、その微細な構造から、直接観察するには電子顕微鏡が必要です。また、アクチンと特異的に結合する性質を持つファロイジンという分子を利用した観察方法も用いられます。ファロイジンにローダミンなどの蛍光色素を結合させ、アクチン繊維を染色することで、蛍光顕微鏡下での観察が可能になります。この方法により、生きた細胞内でのマイクロフィラメントの動的な挙動を観察することができます。

機能

マイクロフィラメントは、細胞の運動、細胞分裂、細胞骨格の安定化など、多様な細胞機能に関与しています。細胞膜の直下にあるマイクロフィラメントネットワークは、細胞の形状を保持し、外部からの機械的なストレスに対する抵抗力を高めます。また、細胞が移動する際には、マイクロフィラメントが重合・脱重合を繰り返すことで、細胞膜を前方に押し出す役割を果たします。さらに、細胞分裂の際には、マイクロフィラメントが収縮環を形成し、細胞を二つに分割する過程を担います。

関連情報

マイクロフィラメントに関するより詳細な情報は、脳科学辞典などの専門的な情報源を参照してください。

マイクロフィラメントは、細胞の生命活動を支える上で不可欠な要素であり、その構造と機能に関する研究は、生物学の様々な分野において重要な意味を持っています。

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