Neurofilament

Neurofilamenti (NF) su intermedijarni filamenti (srednjeg su dijametra) i u nervnim ćelijama se nazivaju neurofilamenti. Nalaze se isključivo u aksonima i telu nervne ćelije.

Ćelije mozga pacova uzgajane u kulturi tkiva i obojene zelenom bojom antitelom na neurofilamentnu podjedinicu NF-L, što otkriva veliki neuron. Kultura je obojena crvenom bojom za alfa-interneksin, koji se u ovoj kulturi nalazi u neuronskim matičnim ćelijama koje okružuju veliki neuron.

Sastavljeni su od tri tipa subjedinica različite veličine, odnosno molekulske težine. Postoje neurofilamenti tipa NF-H, NF-M, NF-L, od težih, preko srednjih, do lakših. Bočni lanci su fosfolisani, nose negativno naelektrisane fosfatne grupe, pa se susedni neuroofilamenti u aksonu međusobno snažno odbijaju. Zbog toga su odgovorni za održanje dijametra aksona, kao i za specifičnu morfologiju (struktura i oblik organizma) neurona i njihovih nastavaka.

Klasifikovani su kao srednji filamenti tipa IV koji se nalaze u citoplazmi neurona. Oni su proteinski polimeri prečnika 10 nm i dužine mnogo mikrometara. Zajedno sa mikrotubulama (~25 nm) i mikrofilamentima (7 nm), oni formiraju neuronski citoskelet. Veruje se da funkcionišu prvenstveno da obezbede strukturnu podršku aksonima i da regulišu prečnik aksona, što utiče na brzinu provodljivosti nerva. Proteini koji formiraju neurofilamente su članovi porodice proteina srednjeg filamenta, koja je podeljena u šest tipova na osnovu njihove genske organizacije i strukture proteina. Tipovi I i II su keratini koji se eksprimiraju u epitelu. Tip III sadrži proteine vimentin, desmin, periferin i glija fibrilarni kiseli protein (GFAP). Tip IV se sastoji od neurofilamentnih proteina L, M, H i interneksin. Tip V se sastoji od nuklearnih lamina, a tip VI se sastoji od proteinskog nestina. Svi geni srednjeg filamenta tipa IV dele dva jedinstvena introna koja se ne nalaze u drugim sekvencama gena srednjeg filamenta, što sugeriše zajedničko evoluciono poreklo od jednog primitivnog gena tipa IV.

Svaki proteinski filament koji se proteže u citoplazmi nervne ćelije takođe se naziva neurofibril. Ovaj naziv se koristi u neurofibrilarnim spletovima nekih neurodegenerativnih bolesti.

Organizacija

Ovi citoskeletni elementi nalaze se u svim tipovima ćelija u organizmu i specifični su za tip ćelije, pa se u nervnim ćelijama nazivaju neurofilamenti. U nervnim ćelijama neurofilamenti se nalaze isključivo u aksonima i telu nervne ćelije, a sastavljeni su od tri tipa subjedinica različite veličine, odnosno, molekulske težine: NF-L (L je skraćenica od light; laka subjedinica), NF-M (M –medium, srednje teška subjedinica) i NF-H(H- heavy; teška subjedinica). Sve tri subjedinice stupaju u kontakt svojim distalnim krajevima formirajući končastu strukturu neurofilamenta, prosečnog dijametra od oko 10 nm. NF-H i NF-M subjedinice, poseduju duže završetke, koji bočno štrče u odnosu na osu pružanja neurofilamenta. Budući da su ovi bočni lanci fosforilisani, odnosno, nose negativno naelektrisane fosfatne grupe, susedni neurofilamenti u aksonu se međusobno snažno odbijaju. Zbog toga su neurofilamenti odgovorni za održanje dijametra aksona, kao i za specifičnu morfologiju neurona i njihovih nastavaka.