Citoscheletro

Citoscheletro

Il citoscheletro è una struttura di importanza fondamentale nella cellula, in quanto, se non funzionasse correttamente, si potrebbero presentare alcune patologie nell’organismo. Si tratta di una struttura proteica che riveste un ruolo significativo nella fisiologia cellulare e nell’intero organismo. Inoltre, mutazioni di geni che codificano per proteine del citoscheletro sono causa di malattie.

Caratteristiche del citoscheletro

• È una complessa rete di filamenti e tubuli interconnessi che si estende per tutto il citosol, dal nucleo alla superficie interna della membrana plasmatica.
• Struttura dinamica coinvolta in una grande varietà di processi cellulari.
• Fornisce supporto meccanico alla cellula e consente il movimento.
• Interagisce con strutture extracellulari, ancorando la cellula.
• È coinvolto nel trasporto di materiali all’interno della cellula.
• È coinvolto nella divisione cellulare.

Elementi strutturali del citoscheletro

Le cellule eucariotiche hanno tre tipi principali di elementi citoscheletrici:

• Microtubuli
• Microfilamenti: sono costituiti da subunità proteiche globulari che sono continuamente assemblate e disassemblate.
• Filamenti intermedi: sono costituiti da subunità proteiche fibrose.

Microtubuli

I microtubuli sono strutture tubulari formati da unità monomeriche di alfa e beta tubulina. Sono gli elementi del citoscheletro caratterizzati dalle maggiori dimensioni, visibili al microscopio ottico. Sono coinvolti in processi cellulari il cui tema comune è il movimento. Si classificano in due gruppi che differiscono per il grado di organizzazione e per la stabilità strutturale:

• Microtubuli citoplasmatici: sono organizzati in modo lasso e dinamico; coinvolti nel movimento dei cromosomi e di componenti cellulari (es. vescicole di trasporto).
• Microtubuli assonemali: sono altamente organizzati e si trovano in alcuni tipi cellulari dove costituiscono la struttura base (assonema) di particolari appendici citoplasmatiche specializzate per il movimento cellulare (ciglia e flagelli).

Microtubuli: la struttura

In tutti gli organismi, i microtubuli presentano la stessa organizzazione e composizione. Si tratta di strutture cilindriche cave la cui parete è formata da fasci longitudinali di polimeri lineari di natura proteica chiamati protofilamenti (da 11 a 16). In genere, un microtubulo è formato da 13 protofilamenti accostati fianco a fianco attorno a una cavità centrale.

Ciascun protofilamento è costituito da eterodimeri alfa-beta di tubulina uniti da legami non covalenti. La disposizione sempre orientata dei dimeri di tubulina conferisce polarità ai protofilamenti e, di conseguenza, anche al microtubulo. L'estremità "Plus" è in allungamento, mentre l'estremità opposta è "Minus".