細胞極性とは、細胞の形状、構造、または細胞成分の組織化において観察される固有の非対称性を指します。 ほとんどの上皮細胞、移動性細胞、および発生中の細胞は、その機能のために何らかの形で細胞極性を必要とします。 これらの細胞は、細胞外の生化学的および機械的な合図によって周囲の情報を受け取り、それらの情報を細胞膜、関連タンパク質および細胞骨格組織の極性に変換する。 一度確立された細胞極性は、小胞が誤って局在した膜タンパク質を細胞膜の正しい領域へ運ぶトランスサイトーシスによって維持される。 さらに、膜貫通拡散に対する「柵」として機能するタイトジャンクションが、非対称性を固定する。 したがって、メカノバイオロジーは、細胞極性の確立と維持の両方において本質的な制御的役割を果たす。

上皮細胞は頂膜-底膜軸に沿って極性を持つようになる。 アピカル膜は内腔に面しており、PARとCrumbsタンパク質複合体が豊富に存在する。

上皮細胞はアピカル-ベーシック極性を確立し、これは様々な細胞膜ドメイン間でリン脂質、タンパク質複合体、細胞骨格成分の分布が異なり、それぞれの特殊な機能を反映していることに起因している。 内腔または自由表面に面する膜は頂膜と呼ばれ、内腔から離れて細胞外マトリックスに接する膜は基底膜と呼ばれ、隣接する細胞に接する細胞の側面は側底膜を形成する 。 上皮細胞のアピコ・ベース偏光は、その基本的な生物学的役割のための前提条件であることが知られている。 上皮細胞の極性は、前-後、背-腹、左-右の3つの軸に沿って観察される。 この極性は、分泌タンパク質の濃度勾配、または細胞骨格などの細胞成分の非対称組織化によって確立される。

免疫細胞やニューロンなどの他の特殊な細胞では、細胞極性によって様々な電気および生化学信号の短距離および長距離の伝達が可能である。 例えば、典型的な単極性神経細胞は非常に特徴的な形と構造を持ち、その一端は高度に分岐した樹状突起を通して信号を受け取るように適合している。 この信号は、体の長さほどもある軸索を伝わっていきます。 細胞のもう一方の端は軸索末端であり、ここにはシナプスが存在する。 これらのシナプスは、信号を伝えたり、筋肉の収縮などの作用をもたらすために、化学的な神経伝達物質を放出することができます

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