微小管とマイクロフィラメントの決定的な違いは、マイクロチューブリンが**マイクロチューブのタンパク質であるのに対して、アクチンは**マイクロフィラメントのタンパク質であることです。また、微小管は長い中空の管状構造であるのに対し、マイクロフィラメントは球状のタンパク質であるアクチンの線状ポリマーである。

タンパク質繊維は、生きている細胞の中で多くの機能を果たすために必要不可欠なものです。微小管とマイクロフィラメントは、すべての真核細胞の細胞質に存在する2種類のフィブリルである。これらの繊維は、細胞質の「細胞骨格」として知られる**交差型ネットワークを本質的に担っている。細胞骨格は、細胞の形状を維持し、細胞質内の小器官を固定するための動的なシステムである。細胞骨格の形成には、上記の2種類の繊維の他に、中間繊維も重要な役割を担っている。また、ある種の繊維はモーター構造（鞭毛、繊毛など）を生じ、これは通常ある種の原核生物に見られるものである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 微小管とは 3. マイクロフィラメントとは 4. 微小管とマイクロフィラメントの類似点 5. 横並び比較-表形式での微小管とマイクロフィラメントの比較 6. まとめ

微小管は何ですか？

微小管は、球状タンパク質からなる中空で長い円筒状の構造体で、コアの周りにα-およびβ-微小管タンパク質サブユニットの二量体が配列している。細胞骨格を構成する最大の要素である。各チューブの直径は25nmで、13本のタンパク質プロトフィラメントのリングを含んでいます。各プロトフィラメントは、重合過程を経て、α-およびβ-微小管タンパク質グロビンサブユニットから構成されている。微小管の機能は、細胞内輸送、有糸分裂時の染色体の分離、鞭毛や繊毛の動き、細胞壁合成時のセルロース分子の位置決めなどを制御することである。

図01：マイクロチューブ

多くの細胞では、微小管の形成は細胞の中心から始まり、外側に放射状に広がっていく。中心から離れた端がプラス（＋）側、中心に向かう端がマイナス（-）側です。微小管は常に凝集と解重合を繰り返しており、その結果、半減期は20秒から10分程度と短い。

マイクロフィラメントは何ですか？

細胞骨格の中で最も細い繊維がマイクロフィラメントである。球状のアクチンサブユニットから構成されている。それぞれの繊維は、2本のタンパク質鎖がゆるやかに絡み合っている。それぞれの鎖は、真珠のような球状のタンパク質サブユニットで構成されています。また、マイクロフィラメントには極性があり、マイクロフィラメントの成長方向を示すプラス（＋）とマイナス（-）の端を持っている。

図02：マイクロフィラメント

細胞骨格に加え、多くのマイクロフィラメントが細胞の収縮に関与している。これらのフィラメントは、通常、細胞膜の下に束になって存在している。私たちは、この微小管を細胞の「ストレス線維」と呼んでいます。

微小管とマイクロフィラメントの共通点

• 微小管とマイクロフィラメントは、いずれも真核生物の細胞骨格を構成する繊維である。
• 長繊維である。
• さらに、高分子である。
• しかも、どちらも急速な解散と改革が可能である。

微小管とマイクロフィラメントの違い

微小管は、微小チューブリンからなる長くて中空のチューブ状の構造体である。一方、マイクロフィラメントは、球状のアクチンの線状ポリマーである。これが、微小管とマイクロフィラメントの決定的な違いである。その大きさを考えると、微小管は細胞骨格の中で最も大きな繊維であり、マイクロフィラメントは最も細い繊維である。したがって、微小管とマイクロフィラメントの間には、大きさに大きな違いがあるのです。

さらに、中心核の周りに13本のプロトフィラメントが並んで微小管を形成し、2本のアクチン鎖が絡み合ってマイクロフィラメントを形成している。これが微小管とマイクロフィラメントの構造の違いなんですね。また、微小管はマイクロフィラメントよりも硬い。また、マイクロフィラメントとは異なり、セントリオールの形成に寄与している。したがって、この点も微小管とマイクロフィラメントの違いと言えるでしょう。

微小管とマイクロフィラメントの違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく説明しています。

概要 - 微小管 vs. マイクロフィラメント

細胞骨格を構成する長繊維として、微小管とミクロフィラメントがある。微小管は、α-とβ-マイクロチューブリンサブユニットの二量体からなる長くて中空の円筒状の構造体である。一方、マイクロフィラメントは、2本のアクチンタンパク質が絡み合ってできた最も細い繊維である。微小管の直径はマイクロフィラメントの直径よりも大きい。したがって、微小管は細胞骨格の最も大きな構成要素であり、マイクロフィラメントは細胞骨格の最も細い構成要素である。また、微小管はマイクロフィラメントよりも硬い。そこで、本稿では、微小管とマイクロフィラメントの違いについてまとめた。

引用

1 Neuroimaging, Academic Press, こちらから入手できます。インフィニティ"インフィニット・バイオロジー"Lumen Studies, Lumen, available here. 2 Infinity."インフィニット・バイオロジー"ルーメンラーニング、ルーメン