Polimerizzazione dei filamenti di actina:la polimerizzazione dell'actina gioca un ruolo cruciale nella protrusione della membrana. I monomeri di actina sono presenti in alte concentrazioni vicino al bordo anteriore della cellula. Questi monomeri polimerizzano per formare filamenti di actina, che sono strutture proteiche allungate che spingono contro la membrana plasmatica.
Piegatura e protrusione della membrana:quando i filamenti di actina polimerizzano, esercitano forze sulla membrana plasmatica, facendola piegare e spingere verso l'esterno. Ciò porta alla formazione di sporgenze. La curvatura della membrana è regolata da proteine come le proteine del dominio BAR (Bin/Amphiphysin/Rvs) e altre proteine sensibili alla curvatura.
Adesione alla matrice extracellulare:per stabilizzare le sporgenze e facilitare il movimento cellulare, le proteine integrine transmembrana nella membrana plasmatica si legano ai ligandi nella matrice extracellulare (ECM). Queste interazioni collegano il citoscheletro di actina alla ECM, fornendo trazione per il movimento cellulare.
Attività motoria della miosina:le proteine motorie della miosina, come la miosina II, interagiscono con i filamenti di actina e si muovono verso il bordo anteriore della cellula. Questo genera forze contrattili che aiutano a spingere la cellula in avanti.
Riciclo della membrana:per accogliere la rapida estensione della membrana plasmatica durante la protrusione della membrana, le cellule dispongono di vari meccanismi per riciclare i componenti della membrana. L'endocitosi gioca un ruolo cruciale in questo processo recuperando la membrana in eccesso dal bordo anteriore e riciclandola nel corpo cellulare.
È importante notare che gli esatti meccanismi molecolari della protrusione della membrana possono variare tra diversi tipi di cellule e diverse condizioni ambientali. Le cellule regolano e coordinano strettamente questi processi per controllarne la forma, la mobilità e l'adesione in risposta a segnali esterni e alle loro funzioni specifiche.