ไซโทสเกเลตัน

สารโครงร่างของเซลล์ หรือนิยมทับศัพท์เป็น ไซโทสเกเลตอน, ไซโทสเกเลตัน (อังกฤษ: Cytoskeleton) เป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนและมีพลวัต (dynamic) ของฟิลาเมนต์โปรตีนที่เชื่อมต่อกัน อยู่ภายในไซโทพลาซึมของทุกเซลล์ รวมถึงพวกแบคทีเรียและอาร์เคีย ไซโทสเกเลตันนั้นครอบคลุมส่วนต่าง ๆ ของเซลล์จากนิวเคลียสของเซลล์ไปถึงเยื่อหุ้มเซลล์ และประกอบด้วยโปรตีนที่คล้ายคลึงกันในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในยูแคริโอต ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามอย่าง คือ ไมโครฟิลาเมนต์, อินเทอร์มีเดียตฟีลาเมนต์ และไมโครทิวบูล ซึ่งทั้งหมดสามารถเจริญเติบโตหรือถูกตอนสั้นลงได้อย่างรวดเร็ว ตามความต้องการของเซลล์

ชีววิทยาเซลล์
เซลล์สัตว์
องค์ประกอบของเซลล์สัตว์โดยทั่วไป: นิวคลีโอลัส นิวเคลียส ไรโบโซม (จุดเล็ก ๆ) เวสิเคิล ร่างแหเอนโดพลาสมิกแบบขรุขระ กอลไจแอปพาราตัส (หรือ กอลไจบอดี) ไซโทสเกเลตัน ร่างแหเอนโดพลาสมิกแบบเรียบ ไมโทคอนเดรียน แวคิวโอล ไซโทซอล (ของเหลวที่บรรจุออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ที่รวมกันเป็นไซโทพลาสซึม) ไลโซโซม เซนโทรโซม เยื่อหุ้มเซลล์

ไซโทสเกเลตอนในสิ่งมีชีวิตยูคารีโอต โดยแอกตินฟีลาเมนต์แสดงเป็นสีแดง และไมโครทิวบูล ซึ่งประกอบด้วยเบตาทิวบูลินแสดงเป็นสีเขียว

หน้าที่หลักของไซโทสเกเลตันคือเพื่อให้เซลล์คงรูปและมีความทนทานเชิงกลต่อการเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์ แล้วด้วยการร่วมกับเนื้อเยื่อเกี่ยวพันอื่น ๆ ช่วยคงเสถียรภาพให้กับเซลล์ต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นเนื้อเยื่อ ไซโทสเกเลตันสามารถหดตัวได้ ดังนั้นสามารถเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์และสภาพแวดล้อมของเซลล์ ซึ่งทำให้เซลล์สามารถเคลื่อนอพยพ (cell migration) นอกจากนี้ไซโทสเกเลตันยังมีหน้าที่ในวิถีการส่งสัญญาณของเซลล์ (cell signaling), ในกระบวนการนำเข้าสารจากนอกเซลล์ผ่านทางเอนโดไซโทซิส, ในการดึงแยกโครโมโซมระหว่างการแบ่งเซลล์, ในขั้นไซโทคิเนซิสของการแบ่งเซลล์, ในฐานะนั่งร้านในการจัดการกับองค์ประกอบในเซลล์ และในการเคลื่อนย้ายสารภายในเซลล์ (เช่น การเคลื่อนย้ายเวซิเคิล และออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ภายในเซลล์) และเป็นแม่แบบในการสร้างผนังเซลล์ นอกไปจากนี้ไซโทสเกเลตันยังสามารถช่วยประกอบสร้างโครงสร้างพิเศษ เช่น แฟลกเจลลา, ซิเลีย, ลาเมลลีโพเดีย และ โพโดโซม โครงสร้าง หน้าที่ และลักษณะพลวัต (dynamic) ของไซโทสเกเลตันนั้นสามารถแตกต่างกันไปตามลักษณะและหน้าที่ของเซลล์ แม่แต่ภายในเซลล์เดียวกัน ไซโทสเกเลตันยังสามารถเปลี่ยนไปตามหน้าที่หรือความเกี่ยวข้องกับโปรตีนอื่นหรือแม้แต่ประวัติในอดีตของโครงข่ายนั้น ๆ

ไซโทสเกเลตันในยูแคริโอต

เซลล์ยูแคริโอตมีสารไซโทสเกเลตัน (cytoskeletal filaments) อยู่สามชนิด ได้แก่: ไมโครฟีลาเมนต์, ไมโครทิวบูล และอินเทอร์มีเดียตฟีลาเมนต์ ชนิดต่าง ๆ นี้เกิดขึ้นจากการพอลีเมอไรส์ (polymerisation) ของหน่วยย่อยโปรตีนชนิดพิเศษ และมีรูปร่าง ลักษณะ และการกระจายภายในเซลล์ที่ต่างกันไป ไมโครฟีลาเมนต์นั้นเป็นพอลิเมอร์ของโปรตีนแอกติน (actin) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 nm ไมโครทิวบูลนั้นประกอบด้วยทิวบูลิน (tubulin) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 nm ส่วนอินเทอร์มีเดียตฟีลาเมนต์นั้นประกอบด้วยโปรตีนหลายชนิด ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ที่พบ โดยทั่วไปแล้วมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-12 nm

อ้างอิง

1. Hardin J, Bertoni G, Kleinsmith LJ (2015). Becker's World of the Cell (8th ed.). New York: Pearson. pp. 422–446. ISBN 978013399939-6.
2. McKinley, Michael; Dean O'Loughlin, Valerie; Pennefather-O'Brien, Elizabeth; Harris, Ronald (2015). Human Anatomy (4th ed.). New York: McGraw Hill Education. p. 29. ISBN 978-0-07-352573-0.
3. Alberts B, และคณะ (2008). Molecular Biology of the Cell (5th ed.). New York: Garland Science. ISBN 978-0-8153-4105-5.
4. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Herrmann
5. Fletcher DA, Mullins RD (January 2010). "Cell mechanics and the cytoskeleton". Nature. 463 (7280): 485–92. Bibcode:2010Natur.463..485F. doi:10.1038/nature08908. PMC 2851742. PMID 20110992.
6. Geli MI, Riezman H (April 1998). "Endocytic internalization in yeast and animal cells: similar and different". Journal of Cell Science. 111 ( Pt 8) (8): 1031–7. PMID 9512499.
7. Wickstead B, Gull K (August 2011). "The evolution of the cytoskeleton". The Journal of Cell Biology. 194 (4): 513–25. doi:10.1083/jcb.201102065. PMC 3160578. PMID 21859859.

แหล่งข้อมูลอื่น

• Cytoskeleton, Cell Motility and Motors - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology
• Cytoskeleton database, clinical trials, recent literature, lab registry ...
• Animation of leukocyte adhesion (Animation with some images of actin and microtubule assembly and dynamics.)