細胞は、液体の袋のように見えて、実は驚くほど精緻な内部構造を持っています。その中心的な役割を果たしているのが「細胞骨格（cytoskeleton）」です。これは細胞内に張り巡らされたタンパク質繊維のネットワークであり、構造の維持や細胞運動、分裂、物質輸送に欠かせません。
細胞骨格を構成する3つの主要な繊維
細胞骨格は、以下の3種類の繊維から成り立っています。それぞれ構造も機能も異なりますが、連携して細胞の力学的性質や内部輸送を支えています。
1. アクチンフィラメント（microfilaments）
- 直径：約7nm（最も細い）
- 主成分：アクチン（G-アクチンが重合してF-アクチンに）
- 主な機能：
- 細胞の形の維持と変化（例：ラメリポディアの形成）
- ミオシンとの相互作用による細胞収縮や移動
- エンドサイトーシスやエクソサイトーシスの支援
- 例：筋肉細胞では、ミオシンとの相互作用で筋収縮に関与。
2. 微小管（microtubules）
- 直径：25nm（最も太い）
- 主成分：チューブリン（α-チューブリンとβ-チューブリンのヘテロダイマー）
- 主な機能：
- 細胞小器官や小胞の輸送路（ダイニン・キネシンが移動）
- 細胞分裂時の紡錘糸形成
- 細胞の極性の維持
- 例：神経細胞で軸索輸送に利用される。
3. 中間径フィラメント（intermediate filaments）
- 直径：約10nm（中間の太さ）
- 主成分：ケラチン、ビメンチン、ニューロフィラメントなど細胞種によって異なる
- 主な機能：
- 細胞の機械的強度の付与
- 核膜を支えるラミン構造
- 例：皮膚細胞でのケラチンによる強度付与。
動的な構造：成長と再構築
細胞骨格は「固定された骨」ではありません。常に組み替えられ、成長・収縮を繰り返します。このダイナミズムこそが、細胞移動や分裂といった生命現象を可能にしています。
- アクチンや微小管は「＋端」と「−端」を持ち、動的な重合・脱重合が起こる
- 細胞外シグナルに応じて、構造が瞬時に変化する（例：走化性）
細胞骨格と細胞運動
細胞骨格の力を利用して、細胞は周囲の環境に応じて移動したり形を変えたりします。
- ラメリポディア、フィロポディアの形成：アクチンの重合によって膜を押し出す。
- 筋収縮やアメーバ運動：アクチン-ミオシン系の力学。
- 繊毛・鞭毛の運動：微小管とダイニンの相互作用。
病気との関わり
細胞骨格の異常は、がん細胞の遊走性増加や、神経変性疾患（アルツハイマー病など）、皮膚疾患など、多くの病態に関わります。研究が進むことで、細胞骨格を標的とした治療法の可能性も見えてきました。
まとめ
細胞骨格は「細胞の構造材」というイメージ以上の働きをしています。輸送、高速移動、分裂、形の変化など、細胞のダイナミックな営みの中核をなす存在です。その可塑性と統制された構造変化は、まさに「生きた骨格」と呼ぶにふさわしいものです。