Axon guidance to ważny krok w rozwoju neuronów. Pozwala rosnącym aksonom dotrzeć do określonych miejsc docelowych i ostatecznie utworzyć złożone sieci neuronalne w całym ciele. Chociaż wiele aspektów tego mechanizmu pozostaje niejasnych, ustalono, że dynamiczna i wysoce ruchliwa struktura oparta na aktynie znajdująca się na rosnącym końcu rozwijającego się aksonu, znana jako stożek wzrostu, ułatwia ten proces.

Stożek wzrostu

Organizacja składników cytoszkieletu (włókna aktyny i mikrotubule) w stożku wzrostu.

stożki wzrostu ułatwiają wzrost i prowadzenie aksonu poprzez wiązanie i rozszerzanie włókien aktyny w struktury znane jako filopodia i mikrospiki. Wiązanie filopodii i receptorów adhezyjnych z konkretnymi składnikami macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) lub ligandami przekłada się na zespół włókien aktyny, przebudowę cytoszkieletu i ruchliwość napędzaną siłą. Zdarzenia te kończą się wzrostem neuronu w kierunku jego celu.

stożki wzrostu zawierają wiele składników cytoszkieletu, które są zorganizowane w trzy regiony; domenę obwodową (P), domenę przejściową (T) I domenę centralną (C).

  • domena P składa się głównie z jednobiegunowych wiązek włókien aktyny osadzonych w mniej polarnej sieci aktyny. Zawiera dynamiczne lamelipodia i filopodia. Mikrotubule znajdują się również przejściowo w obrębie tej domeny.
  • domena T jest cienkim interfejsem między domeną P I C.
  • domena C znajduje się w centrum stożka wzrostu najbliżej aksonu. Składa się głównie z mikrotubul i zawiera liczne organelle i pęcherzyki.

CD1 mysi neuron komis rdzeniowy ze stożkiem wzrostu: Obraz dostarczony przez Simona Moore ’ a, pracownika naukowego Uniwersytetu Columbia

w stożkach wzrostu obecne są liczne białka związane z cytoszkieletem, które zakotwiczają włókna aktyny i mikrotubule do siebie , takie jak miozyna II, lub do błony, na przykład taliny , i innych składników cytoszkieletu. Silniki molekularne obecne w stożkach wzrostu wytwarzają siły potrzebne do migracji stożka wzrostu (np. miozyna II) i transport pęcherzyków wewnątrz i na zewnątrz stożka wzrostu (np. członek białka nadrodziny kinezyny 4, KIF4).