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Lexikon der Neurowissenschaft: Zellskelett

Zellskelett s [von latein. cella = Behältnis], Cytoskelett, E cytoskeleton, zusammenfassende Bezeichnung für alle Proteinfilamente (Faserproteine, Skleroproteine), welche die innere Architektur des Cytoplasmas und damit die Form und Bewegung von Zellen bestimmen. 1) Die dicksten Elemente des Zellskeletts bilden mit 25 nm Durchmesser die Mikrotubuli, Komplexe von aus Tubulin aufgebauten Quartärstrukturen. Diese aus 13 Protofilamenten aufgebauten Röhren sind die charakteristischen Strukturelemente der Kernteilungsspindel und Centriolen und auch der langen Fortsätze (Neuriten, Axon) der Nervenzellen. 2) Die intermediären Filamente (ihr Durchmesser liegt zwischen denen der Mikrotubuli und Actinfilamente) oder 10 nm-Filamente umfassen 5 verschiedene, meist auf ganz bestimmte Zelltypen begrenzte Gruppen: Cytokeratinfilamente (Tonofilamente) kommen in Epithelzellen und Zellen epithelialer Herkunft vor, Desminfilamente in Muskelzellen, Vimentinfilamente in Mesenchymzellen (und vielen Zellkulturen), Neurofilamente in Nervenzellen und Gliafilamente in Gliazellen. Die Funktion(en) der intermediären Filamente sind noch weitgehend unbekannt. Wegen ihrer Gewebespezifität werden die intermediären Filamente als diagnostische Marker von Tumorzellen herangezogen, da die Tumorzellen meist den Filamenttyp ihrer Ursprungszelle beibehalten. 3) Die ubiquitär vorkommenden Actinfilamente (Durchmesser 6 nm) stellen Doppelfilamente aus 2 helikal angeordneten Reihen globulärer Untereinheiten dar. Neben ihrer Bedeutung als Komponenten zellulärer Bewegungs-Systeme (z.B. Muskelkontraktion, amöboide Bewegung, Plasmaströmung) findet man Actinfilamente angereichert im corticalen Cytoplasma vieler Zellen. In Nervenzellen sind Actinfilamente vor allem im Wachstumskegel von Axonen und später in der Entwicklung in den Dornen von Dendriten konzentriert. Actinfilamente können jedoch auch die strukturelle Grundlage von versteiften Zellausstülpungen bilden (z.B. Mikrovilli im Bürstensaum des Dünndarmepithels und Stereocilien an den Haarzellen der Cochlea im Innenohr). Als sogenannte stress fibers finden sich Bündel von Actinfilamenten im Cytoplasma vieler in vitro kultivierter Zellen. Actin (Abb.).

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