Mikrofilamente sind zytoplasmatische Stränge unterschiedlicher Länge, die durch die Polymerisation des Proteins Aktin entstehen. Monomeres Aktin, G-Aktin, kommt im Zytoplasma sehr häufig vor und kann zu seiner filamentösen Form, F-Aktin, polymerisieren. Dazu benötigt es Kofaktoren wie ATP und Magnesium-Ionen.
Innerhalb der Zelle haben Mikrofilamente viele Funktionen:
- Sie sorgen für die Festigkeit der Zelle; im gesamten Zytoplasma ist ein Netz von Mikrofilamenten vorhanden, die durch vernetzende Proteine miteinander verbunden sind; dieses Netz bildet die starre Zellrinde unter der Membran. Das Netzwerk ist dynamisch und kann durch die Wirkung von kalziumbindenden Enzymen abgebaut werden.
- kann für Bewegung sorgen, z. B. für die Ausdehnung von Zellfortsätzen, die Bewegung von Mikrovilli, den Transit von Membranproteinen oder das Strömen der gesamten Zelle:
- kann durch freies Myosin, Kalzium und Tropomysoin im Zytoplasma erfolgen, die mit Aktin interagieren, wie im Muskel
- oder durch Enzyme, die mit Aktin interagieren, um Bewegung durch den gleichzeitigen Abbau von ATP zu erzeugen
- sorgen für die Anhaftung des Zellkörpers an die Umgebung:
- ein Bestandteil der (Hemi-)Desmosomen
- es bindet indirekt über die Proteine Vinculin und Alpha-Actinin an Transmembranproteine, die wiederum mit der extrazellulären Matrix verbunden sind