Language
Country/Area
No result found
Rahasia penyusun sel: Bagaimana mikrofilamen menjadi inti sitoskeleton?
Mikrofilamen, juga dikenal sebagai filamen aktin, adalah filamen protein dalam sitoplasma sel eukariotik. Mereka adalah komponen penting dari sitoskeleton. Struktur filamen ini terutama terdiri dari aktin yang terpolimerisasi dan berinteraksi dengan banyak protein lain untuk membentuk perancah di dalam sel guna mendukung bentuk dan pergerakan sel.
Mikrofilamen berdiameter sekitar 7 nanometer dan terdiri dari dua untai aktin, yang memiliki fleksibilitas dan kekuatan relatif untuk menahan gaya kompresi beberapa piconet-newton dan gaya peregangan nanonewton.
Fungsi mikrofilamen sangat beragam dan meliputi pembelahan sel, motilitas amuba, pergerakan sel, endositosis, eksositosis, kontraksi sel, dan stabilitas mekanis. Mikrofilamen dapat memanjang di satu ujung sambil berkontraksi di ujung lainnya, suatu proses yang terutama digerakkan oleh motor molekuler aktin-II.
Sejarah mikrofilamen berawal dari pertengahan tahun 1940-an, saat F.B. Straub pertama kali menemukan aktin pada otot rangka kelinci. Selanjutnya, H.E. Huxley menunjukkan pada tahun 1960-an pentingnya aktin untuk kontraksi otot. Pada pertengahan tahun 1980-an, pertama kali dijelaskan bagaimana aktin membentuk filamen.
Pengorganisasian dan perakitan sendiri mikrofilamen
Dalam pengorganisasian mikrofilamen, terdapat dua struktur utama: bundel dan jaringan. Pembentukan struktur ini bergantung pada interaksi beberapa protein di dalam sel, terutama peran protein ikatan silang. Protein ikatan silang ini menentukan orientasi dan jarak mikrofilamen dalam bundel dan jaringan dan diatur oleh jenis protein pengikat aktin lainnya.
Mikrofilamen berdiameter sekitar 6 nanometer dan merupakan serat tertipis dalam sitoskeleton. Polimernya dibentuk oleh perakitan sendiri monomer aktin (G-aktin) dan disebut aktin berfilamen (F-aktin) dalam serat.
Mekanisme Pembangkitan Daya
Ketika ATP dihidrolisis, laju polimerisasi mikrofilamen sepuluh kali lebih cepat pada ujung tebalnya daripada pada ujung tipisnya. Dalam keadaan stabil, laju polimerisasi ujung tebal sesuai dengan laju depolimerisasi ujung tipis, yang membuat mikrofilamen terus bergerak secara keseluruhan. Energi untuk gerakan ekstra ini berasal dari ATP, yang penting bagi sel untuk bergerak.
Peran mikrofilamen dalam sel
Pembuatan dan pembongkaran kerangka aktin dalam sel diatur secara ketat oleh mekanisme transduksi sinyal sel. Banyak sistem transduksi sinyal menggunakan sitoskeleton aktin sebagai perancah untuk menjaganya tetap berada di sisi dalam membran sel, sehingga memungkinkan respons cepat terhadap aktivasi reseptor membran dan pemrosesan sinyal selanjutnya.
Pada sel yang sehat, aktin monomerik biasanya terikat dalam berbagai bentuk, seperti profilin dan timosin β4. Pengikatan ini tidak hanya mendorong pembuatan aktin tetapi juga memiliki banyak efek pada motilitas sel.
Aktin
Pada sel non-otot, pembentukan dan pergantian mikrofilamen diatur oleh berbagai protein, termasuk tetapi tidak terbatas pada: protein pelacak ujung filamen, kompleks protein-2/3 terkait aktin (Arp2/3), protein pengikat silang dan protein pengikat monomer aktin, dll. Protein-protein ini bekerja sama untuk membentuk jaringan mikrofilamen yang dinamis dan memfasilitasi motilitas sel.
Hubungan antara Microwire dan tindakan saya
Tindakan saya adalah tindakan enzim yang bergantung pada ATP yang mengikat mikrofilamen dan bergerak di sepanjang permukaannya. Kelas tindakan-I yang berbeda menunjukkan perilaku yang berbeda, memberikan ketegangan dan mengangkut muatan di dalam sel. Mekanisme ini memainkan peran penting dalam motilitas sel dan endositosis, eksositosis, dan proses penting lainnya.
KesimpulanMikrofilamen tidak hanya memainkan peran utama dalam stabilitas struktur sel, tetapi juga merupakan komponen penting untuk pergerakan sel dan berbagai proses internal. Kompleksitas organisasi dan operasinya menunjukkan kecanggihan aktivitas seluler dan pentingnya mikrofilamen dalam organisme hidup. Hal ini membuat kita bertanya-tanya, apa saja aplikasi mikrofilamen di masa depan dalam biomedis dan nanoteknologi?
