細胞骨架是由F-肌動蛋白、微管和中間絲（IFs）組成的絲狀網絡，由肌動蛋白、微管蛋白或幾種IF蛋白組成。細胞骨架不僅幫助細胞保持其形狀和內部組織，而且還提供機械支持，使細胞能夠進行必要的功能，如分裂和運動。 細胞骨架至少通過兩種途徑參與細胞內信號轉導。首先，細胞骨架中的單個蛋白質可能通過連接兩個或多個信號蛋白直接參與信號轉導。第二，細胞骨架可能提供一個大分子支架，在空間上組織信號轉導級聯的成分。細胞遷移是一個復雜的、多步驟的過程，涉及內環境維持、形態發生和腫瘤轉移等疾病的發展，需要細胞骨架動力學和重組、細胞粘附和信號轉導的協調，并有多種形式。許多信號通路包括Rho家族GTPases、Paxillin /FAK信號和PI3K信號通路參與調節細胞骨架活性的過程。 由于細胞骨架參與幾乎所有的細胞過程，這一重要的細胞成分的異常經常導致疾病。調節微管穩定性的藥物，細胞骨架成分翻譯后修飾的抑制劑，特別是影響微管蛋白乙酰化水平的化合物，以及調節細胞骨架動力學的靶向信號分子的化合物，構成對包括癌癥和神經退行性疾病在內的疾病的主要治療干預措施。