Filopodien - Filopodia

Diese elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt übertriebene Filopodien mit keulenartiger Form, die durch Formin mDia2 in kultivierten Zellen induziert werden. Diese Filopodien sind mit gebündelten Aktinfilamenten gefüllt , die im lamellipodialen Netzwerk geboren wurden und aus diesem konvergierten .

Filopodien (singuläres Filopodium ) sind schlanke zytoplasmatische Vorsprünge , die sich in wandernden Zellen über die Vorderkante der Lamellipodien hinaus erstrecken . Innerhalb der Lamellipodien werden Aktinrippen als Mikrospikes bezeichnet , und wenn sie sich über die Lamellipodien hinaus erstrecken, werden sie als Filopodien bezeichnet. Sie enthalten Mikrofilamente (auch Aktinfilamente genannt), die durch Aktin-bündelnde Proteine ​​wie Fascin und Fimbrin zu Bündeln vernetzt sind . Filopodien bilden fokale Adhäsionen mit dem Substrat und verbinden sie mit der Zelloberfläche. Viele Arten von wandernden Zellen weisen Filopodien auf, von denen angenommen wird, dass sie sowohl an der Wahrnehmung chemotroper Signale als auch an den resultierenden Veränderungen der gerichteten Fortbewegung beteiligt sind.

Die Aktivierung der Rho - Familie von GTPasen , insbesondere von cdc42 und deren nachgeschalteten Zwischenprodukten führt zur Polymerisation von Aktinfasern durch Ena / Vasp - Homologieproteine . Wachstumsfaktoren binden an Rezeptor-Tyrosin-Kinasen, was zur Polymerisation von Aktinfilamenten führt , die, wenn sie vernetzt sind, die tragenden Elemente des Zytoskeletts von Filopodien bilden. Die Rho-Aktivität führt auch zu einer Aktivierung durch Phosphorylierung von Proteinen der Ezrin-Moesin-Radixin- Familie, die Aktinfilamente mit der Filopodienmembran verbinden.

Filopodien spielen eine Rolle bei der Wahrnehmung, Migration und Zell-Zell-Interaktion. Um eine Wunde bei Wirbeltieren zu schließen, stimulieren Wachstumsfaktoren die Bildung von Filopodien in Fibroblasten , um die Fibroblastenmigration und den Wundverschluss zu steuern. In sich entwickelnden Neuronen erstrecken sich Filopodien vom Wachstumskegel an der Vorderkante. In Neuronen, denen Filopodien durch teilweise Hemmung der Polymerisation von Aktinfilamenten entzogen sind , setzt sich die Wachstumskegelverlängerung normal fort, aber die Wachstumsrichtung ist gestört und sehr unregelmäßig. Filopodia-ähnliche Projektionen wurden auch mit der Bildung von Dendriten in Verbindung gebracht, wenn neue Synapsen im Gehirn gebildet werden. In Makrophagen fungieren Filopodien als phagozytische Tentakel und ziehen gebundene Objekte zur Phagozytose in Richtung der Zelle .

Filopodien werden auch für die Bewegung von Bakterien zwischen Zellen verwendet, um das Immunsystem des Wirts zu umgehen. Die intrazellulären Bakterien Ehrlichia werden zwischen den Zellen durch die Wirtszell-Filopodien transportiert, die durch den Erreger in den Anfangsstadien der Infektion induziert werden. Es wurde gezeigt, dass Viren entlang der Filopodien zum Zellkörper transportiert werden, was zu einer Zellinfektion führt. Ein gerichteter Transport des rezeptorgebundenen epidermalen Wachstumsfaktors (EGF) entlang von Filopodien wurde ebenfalls beschrieben, was die vorgeschlagene Sensorfunktion von Filopodien unterstützt.

SARS-CoV-2 , der Stamm von corona verantwortlich für corona Krankheit 2019 , produziert Filopodien in infizierten Zellen.

Verweise

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