アクチンフィラメントの重合:アクチン重合は、膜突起において重要な役割を果たします。アクチンモノマーは、細胞の最先端の近くに高濃度で存在します。これらのモノマーは重合してアクチンフィラメントを形成します。アクチンフィラメントは、原形質膜を押す伸長タンパク質構造です。
膜の曲げと突起:アクチンフィラメントが重合すると、原形質膜に力を発揮し、曲がり、外側に押し出します。これは、突起の形成につながります。膜曲率は、BAR(BIN/AMPHIPHISIN/RVS)ドメインタンパク質やその他の曲率感覚タンパク質などのタンパク質によって調節されます。
細胞外マトリックスへの接着:突起を安定させ、細胞の動きを促進するために、原形質膜の膜貫通インテグリンタンパク質は、細胞外マトリックス(ECM)のリガンドに結合します。これらの相互作用は、アクチン細胞骨格をECMに接続し、細胞の動きに牽引力を提供します。
ミオシン運動活動:ミオシンIIなどのミオシン運動タンパク質は、アクチンフィラメントと相互作用し、細胞の最先端に向かって移動します。これにより、細胞を前方に駆り立てるのに役立つ収縮力が生成されます。
膜リサイクル:膜突出中に原形質膜の迅速な伸展に対応するために、細胞は膜成分をリサイクルするためのさまざまなメカニズムを持っています。エンドサイトーシスは、前縁から過剰な膜を回収し、細胞体にリサイクルすることにより、このプロセスで重要な役割を果たします。
膜突起の正確な分子メカニズムは、異なる細胞タイプと異なる環境条件によって異なる可能性があることに注意することが重要です。細胞は、外部のキューとその特定の機能に応じて、これらのプロセスを厳密に調節および調整して、その形状、可動性、および接着を制御します。