az eukarióta citoszkeleton három hosszú szálrendszerből álló hálózat, amely dinamikus fehérje komponensek ismétlődő összeszereléséből és szétszereléséből áll. A citoszkeletont tartalmazó elsődleges szálrendszerek a mikrotubulusok, aktinszálakés köztes szálak. Belső architektúrát hoz létre(lásd az alábbi ábrát), hogy a sejt alakját bonyolult kapcsolat (ok) révén adja meg önmagával, a plazmamembránnal és a belső organellákkal.
a citoszkeleton három fő összetevője az aktinszálak (más néven mikrofilamentumok), a mikrotubulusok és a köztes szálak. Ezek különálló szerkezeti kompozíciók, amelyek kissé eltérő, mégis egymástól függő funkciókat mutatnak.
a citoszkeleton szerkezetét a szomszédos sejtekhez vagy az extracelluláris mátrixhoz (ECM) való tapadás módosítja. Ezeknek az adhézióknak az ereje és típusa kulcsfontosságú a citoszkeleton komponensek összeszerelésének/szétszerelésének szabályozásában. Ez a dinamikus tulajdonság lehetővé teszi a sejtek mozgását, amelyet erők (mind belső, mind külső) irányítanak. Ezt az információt a mechanoszenzorok érzékelik, és a citoszkeletonon keresztül terjesztik, ami kémiai jelátvitelhez és válaszhoz vezet.
bár mindhárom izzószálrendszer alegységei jelen vannak az egész cellában, az alegységszerkezetek különbségei és a köztük lévő vonzóerők változó stabilitással és eltérő mechanikai tulajdonságokkal ruházzák fel az egyes rendszereket. Ezek a jellemzők magyarázzák eloszlásukat a sejt bizonyos struktúráiban és / vagy régióiban. Számos citoszkeletális fehérje is segít szabályozni a citoszkeleton térbeli és időbeli eloszlását. Az egyik filament rendszer szervezését és összeszerelését a többi befolyásolja koordinált módon a legtöbb sejtfunkció esetében.
a kiegészítő fehérjék a szálakat magasabb rendű struktúrákba szervezik
a szálak Térhálósítása specifikus motorokkal vagy többértékű kötő fehérjékkel (kiegészítő fehérjék) növeli a stabilitást és magasabb rendű struktúrákat képez. Az ilyen szerveződés elősegíti a hosszú távú összehúzó erők létrejöttét, és alkalmanként támogatja a nyomóerőket, miközben dinamikus. Ezek a struktúrák összekapcsolódnak a sejteken keresztül a csomópontokon keresztül, és ezáltal megkönnyítik a mechanotranszdukciót és a kumulatív választ szöveti vagy szervi szinten (lásd az alábbi ábra alsó paneljét és a “mechanotranszdukció Mediátorait” a csomópontokkal kapcsolatos részletekért).
a kiegészítő fehérjék a jelátviteli hálózat kritikus részét képezik, amely integrálja az extracelluláris és intracelluláris jeleket (pl. erő, ionok stb.) a citoszkeleton összeszerelő modullal(modulokkal). Ezek bizonyos típusú szálakra specifikusak lehetnek. Például a fimbrin csak aktinszálakat köt, míg mások, mint a plektin, nem specifikusak.
a kiegészítő tényezők segíthetnek a nagyobb szerkezetben lévő egyes szálak stabilitásának, mechanikai tulajdonságainak és erőtermelésének szabályozásában is. Például a fascin az aktinszálakat merev kötegekké keresztezi, amelyek mechanikai szilárdsággal rendelkeznek a kiálló erő előállításához, míg a filamin az aktinszálakat gélszerű hálózatokba köti össze, amelyek rugalmasak és kevesebb erőt termelnek. Példák a magasabb rendű citoszkeleton szerkezetekre:
az izomsejtekben található kontraktilis kötegek: aktinszálakból és számos kiegészítő fehérjéből állnak – a tropomyosin stabilizálja az aktinszálakat és szabályozza a miozin társulását a kontrakció időzítésének szabályozására.
a mikrotubulus szervező központ (MTOC) létrehozza a mikrotubulus hálózat globális szerveződését a sejtszervecskék polaritásának és pozicionálásának megállapítására.
nukleáris lamina: közbenső szálakból és a (mikrotubulusokból készült) mitotikus orsóból áll. A Lamina mechanikusan megfeszül a kromoszómák és a magmátrix folyamatos hálózatával.
a közbenső szálak rugalmas kábeleket is képeznek a sejtfelszíntől a középpontig, hogy ‘ketrecet’ képezzenek a mag körül. Ezek a kiegészítő fehérjékkel felszerelt struktúrák extra rugalmassággal és szívóssággal rendelkeznek az egyes szálakhoz képest. Például a filaggrin szorosan kötegeli a keratin szálakat a bőrsejtek felső rétegében, amely ellenáll a fizikai stressznek és a vízveszteségnek. A baktériumok hasonló fehérjéket és filamentumokat hordoznak, azonban a filamentumhoz kapcsolódó fehérjék fajonként nagyon eltérőek, és jelenleg nem ismert, hogyan fejlődtek ki a prokariótákból eukariótákká.