アクチンと細胞骨格

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アクチンと細胞骨格の違い

アクチン vs. 細胞骨格

アクチン（赤）・プロフィリン（青）複合体 thumb thumb アクチン（Actin）は螺旋状の多量体を形成してマイクロフィラメントの1種であるアクチンフィラメントを形作る球形のタンパク質である。 この繊維は真核生物の細胞内部で3次元の繊維状構造を作る3つの細胞骨格（アクチンフィラメント、微小管、中間径フィラメント）の中では最も細いものである。アクチンフィラメントは細胞の形を決定している。細胞質流動と、細胞分裂での収縮に関与している。筋細胞ではミオシンと共に筋収縮を担う。また、仮足を介して移動を可能にする。細胞質基質内では、アクチンは種の間での差異が少なく非常に保存されたタンパク質の1つで、藻類とヒトの間で5%しか違わない。恒温脊椎動物では、アクチンには6種類のアイソフォームが存在する。. 細胞骨格（さいぼうこっかく、cytoskeleton, CSK）は、細胞質内に存在し、細胞の形態を維持し、また細胞内外の運動に必要な物理的力を発生させる細胞内の繊維状構造。細胞内での各種膜系の変形・移動と細胞小器官の配置、また、細胞分裂、筋収縮、繊毛運動などの際に起こる細胞自身の変形を行う重要な細胞小器官。 細胞骨格はすべての細胞に存在する。かつては真核生物に特有の構造だと考えられていたが、最近の研究により原核生物の細胞骨格の存在が確かめられた。 細胞骨格という概念と用語（フランス語で ）は、1931年、フランスの発生生物学者 Paul Wintrebert によって導入された。.

原形質流動

原形質流動（げんけいしつりゅうどう）とは、生きている細胞の内部で、原形質が流れるように動く現象である。 狭義には植物細胞で見られるような細胞の外形が変わらない運動だけを意味するが、広義にはアメーバ運動のような細胞全体の運動も含む。 原形質流動は細胞内小器官に様々な生体分子を細胞内で輸送するための細胞運動である。 ATPをエネルギー源とし、細胞骨格を形成しているマイクロ（アクチン）フィラメントとモータータンパク質（ミオシンなど）との相互作用によって流動力が生じる。 これは動物の筋肉の収縮運動と発生機構的には極めてよく似ている。.

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中間径フィラメント

中間径フィラメント（ちゅうかんけいフィラメント、intermediate filament）は、細胞骨格を構成するフィラメント成分の一つであり、アクチンフィラメントと微小管の中間の太さ(10nm)である。また、細胞骨格の3つのフィラメントの中で最も溶けにくい繊維である。核を囲む形で篭状の構造をとり、核を固定する働きをしている。 中間径フィラメントには、ケラチンフィラメント、ニューロフィラメント、デスミン、ビメンチン、神経膠細線維性酸性蛋白質（GFAP）などがあり、細胞の種類によって、どの中間径フィラメントを持つかが決まっている（＝細胞特異性がある）。また中間径フィラメントは以下のように分類されている。 TypeⅠ：酸性ケラチン TypeⅡ：塩基性ケラチン TypeⅢ：ビメンチン、デスミン、GFAP、ベリフェリン TypeⅣ：ニューロフィラメント TypeⅤ：ラミン TypeⅥ：ネスチン.

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仮足

仮足（かそく、pseudopodまたはpseudopodium）は真核細胞にみられる細胞質の一時的な突出である。これを備えた細胞は一般に「アメーバ様」「アメーバ状」と形容される。偽足、擬足（ぎそく）、虚足（きょそく）ともいう。.

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微小管

典型的な動物細胞の模式図: (1) 核小体（仁）、(2) 細胞核、(3) リボソーム、(4) 小胞、(5) 粗面小胞体、(6) ゴルジ体、(7) '''微小管'''、(8) 滑面小胞体、(9) ミトコンドリア、(10) 液胞、(11) 細胞質基質、(12) リソソーム、(13) 中心体 微小管（びしょうかん、、マイクロチューブル）は、細胞中に見いだされる直径約 25 nm の管状の構造であり、主にチューブリンと呼ばれるタンパク質からなる。細胞骨格の一種。細胞分裂の際に形成される分裂装置（星状体・紡錘体・染色体をまとめてこう呼ぶ。星状体・紡錘体は中心体・微小管複合体そのものをその形態からこう呼んだ）の主体は、この微小管である。.

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微絨毛

微絨毛（びじゅうもう、Microvillus）は、小腸の内壁に存在する突起である腸絨毛の上皮細胞の、更に表面に存在する、極小の突起のこと。 俗に微絨毛自体を柔毛（じゅうもう）、柔突起（じゅうとっき）と呼ぶ場合もある。.

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ナノメートル

ナノメートル（nanometre、記号: nm）は、国際単位系の長さの単位で、10−9メートル (m).

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ミオシン

ミオシン（）は、アクチン上を運動するタンパク質である。ミオシンはATPase活性を持ち、ATPを加水分解しながら、－端から＋端に向かってアクチンフィラメント上を移動するモータータンパク質である。例外としてミオシンVIは-端側に向かって運動する。ミオシンが固定されている場合、ミオシンの位置は変わらず、引っぱられてアクチンフィラメントの方が動く。この典型的な例が、骨格筋の収縮である。.

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マイクロフィラメント

マイクロフィラメント、ミクロフィラメントとは、微小線維（びしょうせんい）、微細線維（びさいせんい）とも呼ばれ、細胞内にあって、細胞の形を維持したり、形を変化させたり、細胞内の物質移動を担っている細胞骨格を構成する線維のうちのひとつ。 その実体は、蛋白質であるアクチンが線維状に重合してできるポリマーで、線維状アクチン（Fアクチン）と呼ばれる高分子が主な構成成分である。このことから、アクチンフィラメントと呼ばれることもあるが、必ずしもアクチンのみからなる線維構造ではないので、この呼称の扱いには注意が必要となる。 マイクロフィラメントを構成するアクチンは、筋に含まれるαアクチンとは型が異なり、βアクチンである。外径は6 nm前後。二重らせん構造となっており、アクチン分子13.5個、35 nmでちょうど1回転ねじれている。 マイクロフィラメントは、電子顕微鏡により直接観察するほか、アクチンと結合する性質を持ったファロイジンという分子を利用することでも観察できる。ローダミンなどの蛍光色素を結合させたファロイジンをアクチンに作用させることでアクチン繊維を染色し、蛍光顕微鏡下で観察できる。.

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細胞

動物の真核細胞のスケッチ 細胞（さいぼう）とは、全ての生物が持つ、微小な部屋状の下部構造のこと。生物体の構造上・機能上の基本単位。そして同時にそれ自体を生命体と言うこともできる生化学辞典第2版、p.531-532 【単細胞生物】。 細胞を意味する英語の「cell」の語源はギリシャ語で「小さな部屋」を意味する語である。1665年にこの構造を発見したロバート・フックが自著においてcellと命名した。.

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細胞分裂

細胞分裂（さいぼうぶんれつ）とは、1つの細胞が2個以上の娘細胞に分かれる生命現象。核分裂とそれに引き続く細胞質分裂に分けてそれぞれ研究が進む。単細胞生物では細胞分裂が個体の増殖となる。多細胞生物では、受精卵以後の発生に伴う細胞分裂によって細胞数が増える。それらは厳密な制御機構に裏打ちされており、その異常はたとえばガン化を引き起こす。ウィルヒョウは「細胞は細胞から生ず」と言ったと伝えられているが、これこそが細胞分裂を示している。.

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細胞質基質

典型的な動物細胞の模式図: (1) 核小体（仁）、(2) 細胞核、(3) リボソーム、(4) 小胞、(5) 粗面小胞体、(6) ゴルジ体、(7) 微小管、(8) 滑面小胞体、(9) ミトコンドリア、(10) 液胞、(11) '''細胞質基質'''、(12) リソソーム、(13) 中心体 細胞質基質（さいぼうしつきしつ）とは細胞内の部分の呼称で、細胞質から細胞内小器官を除いた部分のことである。細胞質ゾル、サイトゾル, シトソール (cytosol) あるいは細胞礎質とも呼ばれる。古くは透明質、可溶性部分などと呼ばれたこともあるが、その後の分析技術の向上により、これらの部分にもさまざまな構造や機能が認められたため、この呼称の利用には問題がある。 遠心分画法で上清画分に回収される流動性の成分からなり、可溶性のタンパク質やリソソーム等が含まれている。 基本的には水を溶媒とし、酵素蛋白質をおもな分散質とし（細胞質基質は20〜30％の蛋白質を含む）、アミノ酸、脂肪酸などの各種有機酸、糖、核酸塩基、各種タンパク質を溶質あるいは低分子分散質として含む、複雑なコロイドとなっている。 細胞内部の流体として、（主に細胞骨格の働きにより）原形質流動を起こし、細胞内の各種物質の移動、細胞内小器官の配置、細胞間で伝達される信号の細胞内での転送の場となっている。 原核細胞ではほとんどあらゆる生化学反応が細胞質基質中で行われるが、真核細胞では特定の機能に特化した細胞内小器官が大規模な反応の舞台となっているため、細胞質基質はどちらかと言えば細胞の基礎的な代謝機能の場となっている。.

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細胞膜

動物細胞の模式図図中の皮のように見えるものが'''細胞膜'''、(1) 核小体（仁）、(2) 細胞核、(3) リボソーム、(4) 小胞、(5) 粗面小胞体、(6) ゴルジ体、(7) 微小管、(8) 滑面小胞体、(9) ミトコンドリア、(10) 液胞、(11) 細胞質基質、(12) リソソーム、(13) 中心体 細胞膜（さいぼうまく、cell membrane）は、細胞の内外を隔てる生体膜。形質膜や、その英訳であるプラズマメンブレン(plasma membrane)とも呼ばれる。 細胞膜は細胞内外を単に隔てている静的な構造体ではなく、特異的なチャンネルによってイオンなどの低分子を透過させたり、受容体を介して細胞外からのシグナルを受け取る機能、細胞膜の一部を取り込んで細胞内に輸送する機能など、細胞にとって重要な機能を担っている。.

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真核生物

真核生物（しんかくせいぶつ、学名: 、英: Eukaryote）は、動物、植物、菌類、原生生物など、身体を構成する細胞の中に細胞核と呼ばれる細胞小器官を有する生物である。真核生物以外の生物は原核生物と呼ばれる。 生物を基本的な遺伝の仕組みや生化学的性質を元に分類する3ドメイン説では、古細菌（アーキア）ドメイン、真正細菌（バクテリア）ドメインと共に生物界を3分する。他の2つのドメインに比べ、非常に大型で形態的に多様性に富むという特徴を持つ。かつての5界説では、動物界、植物界、菌界、原生生物界の4界が真核生物に含まれる。.

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