细胞骨架是一个由F-肌动蛋白、微管和中间丝（IF）组成的丝状网络，由三种化学上不同的亚单位之一组成，即肌动蛋白、微管蛋白或几类IF蛋白之一。细胞骨架不仅帮助细胞保持其形状和内部组织，而且还提供机械支持，使细胞能够进行分裂和运动等基本功能。细胞骨架至少以两种方式参与细胞内信号转导。首先，细胞骨架的单个蛋白质可能通过连接两个或多个信号蛋白直接参与信号转导。其次，细胞骨架可能提供一个大分子支架，在空间上组织信号转导级联的组成部分。细胞迁移是一个复杂的、多步骤的过程，涉及平衡状态的维持、形态发生和疾病的发展，如癌症转移，需要协调细胞骨架动力学和重组、细胞粘附和信号转导，并采取多种形式。许多信号通路，包括Rho-家族GTP酶、Paxillin/FAK信号和PI3K信号通过调节细胞骨架活动参与这一过程。由于细胞骨架参与了几乎所有的细胞过程，这一基本细胞成分的异常经常导致疾病。调节微管稳定性的药物、细胞骨架成分翻译后修饰的抑制剂，特别是影响微管蛋白乙酰化水平的化合物，以及针对调节细胞骨架动态的信号分子的化合物，构成了对包括癌症和神经退行性疾病在内的疾病的主要治疗干预。