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MEMBRANAS BIOLÓGICAS Prof. Dr. Cleber Machado de Souza Introdução Existe uma importante propriedade nos mecanismos de desenvolvimento embrionário... É o reconhecimento entre as células Introdução Célula Célula Célula Célula Célula Introdução órg ão tec ido cé lul a Introdução Porém, além desse reconhecimento celular... Introdução É importante que as mesmas estabeleçam mecanismos Que favoreçam a obtenção de uniões celulares estáveis Introdução órg ão tec ido cé lul a Essas uniões são constituídas por um complexo de adesão celular Introdução Que são formados por estruturas especializadas nesta função Estruturas juncionais Estruturas juncionais Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Junções ocludentes Selam os espaços entre as células do epitélio Junções comunicantes Criam passagens ligando citoplasmas de células Junção sinalizadores Permitem que sinais sejam transmitidos entre as células Estruturas juncionais Estruturas juncionais Adesão célula a célula Adesão célula a célula Em cada um dos quatro tipos de junções de ancoramento... O papel central é desempenhado pelas Adesão célula a célula Proteínas de adesão transmembranas Adesão célula a célula Proteínas de adesão transmembranas Caderinas Adesão célula a célula Integrinas Proteínas de adesão transmembranas Adesão célula a célula Medeiam as ligações célula-célula - aos filamentos de actina - junções aderentes - aos filamentos intermediários - desmossomos Caderinas Proteínas de adesão transmembranas Adesão célula a célula Medeiam as ligações célula-matriz Integrinas Proteínas de adesão transmembranas - aos filamentos de actina – adesão focal - aos filamentos intermediários - hemidesmossomos Caderinas Recebem esse nome por sua dependência de íons cálcio Caderinas clássicas Tipos de caderinas Caderinas - Caderina E: epitélios - Caderina N: nervos - Caderina P: placenta Caderinas não-clássicas - Protocaderina; desmocolina, desmogleínas Caderinas Caderina não-clássica (função de crescimento) Caderina não-clássica (função de sinalização) Caderina clássica Caderinas Caderinas Região extracelular (amino-terminal) Domínio hidrofóbico (inserido na membrana) Domínio intracelular (carboxi-terminal) Caderinas Caderinas É a região inserida na membrana Domínio hidrofóbico Caderinas Possui a região amino-terminal Região extracelular Caderinas A região extracelular (amino-terminal) é composta de 4 ou 5 domínios repetitivos Os íons Ca+2 estão posicionados entre cada par de repetições dos domínios de caderina Região extracelular Caderinas Repetições de caderina Repetições de domínio de caderina Região extracelular As caderinas formam ligações... Homofílicas Caderinas Região extracelular Caderinas Região extracelular Caderinas Possui a região carboxi-terminal Região intracelular Caderinas Por esses domínios... As caderinas clássicas e não- clássicas ligam-se indiretamente aos filamentos do citoesqueleto Região intracelular Caderinas A ligação ao citoesqueleto é indireta e depende de... Região intracelular Proteínas de ancoramento intracelular Caderinas Proteínas de ancoramento... Incluem vários tipos de componentes diferentes Região intracelular β-catenina Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Junções ocludentes Selam os espaços entre as células do epitélio Junções comunicantes Criam passagens ligando citoplasmas de células Junção sinalizadores Permitem que sinais sejam transmitidos entre as células Estruturas juncionais Junção aderente São partes essenciais da maquinaria de modelagem da forma... Junção aderente Aparecem em vários tipos celulares... - Epitélio - Tecidos não epiteliais - Célula muscular cardíaca --> Modelo... Junção aderente Sendo mais desenvolvida no epitélio do intestino Circunda a parte apical da célula Junção aderente Formando um “cinto contínuo” zônula aderente 1- Caderinas Junção aderente 2- Proteínas de ancoramento 3- Filamentos de actina Composição das JÁ... Pode ser conhecida também... Junção aderente “Desmossomos em faixas” As membranas adjacentes estão separadas por um espaço Junção aderente 150 a 250 Å Filamentos de actina Caderinas Junção aderente Junção aderente Cateninas Filamentos de actina Cateninas Caderinas Filamentos de actina Cateninas (beta) Junção aderente Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Junções ocludentes Selam os espaços entre as células do epitélio Junções comunicantes Criam passagens ligando citoplasmas de células Junção sinalizadores Permitem que sinais sejam transmitidos entre as células Estruturas juncionais Desmossomos Estruturalmente semelhantes as junções aderentes... A diferença é que ao invés dos filamentos de actina... Desmossomos Os desmossomos ligam-se aos filamentos intermediários Estão presentes em... Na maioria dos epitélios maduros Desmossomos São abundantes na epiderme Desmossomos Estão unidos na placa do desmossomo Aprofundam-se no interior da célula Filamentos intermediários As proteínas que formam os FI podem ser de diferentes tipos Filamentos intermediários Dependendo do tipo de tecido em que elas são encontradas Filamentos intermediários Vimentina Células mesenquimais Queratina Células do epitélio Desmina Células musculares Filamentos intermediários Filamentos intermediários Filamentos intermediários Filamentos intermediários Proteínas de ancoramento Desmoplaquina Proteínas de ancoramento Placoglobina Placofilina Proteínas de ancoramento Proteínas de ancoramento Ao ME elas formam uma “placa” Filamentos intermediários Proteínas de ancoramento Proteínas de ancoramento Caderinas Desmogleína Desmocolina Desmogleína Desmocolina Caderinas Ligações homofílicas Desmossomo Filamentos intermediários Proteínas de ancoramento Caderinas Proteínas de ancoramento Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Junções ocludentes Selam os espaços entre as células do epitélio Junções comunicantes Criam passagens ligando citoplasmas de células Junção sinalizadores Permitem que sinais sejam transmitidos entre as células Estruturas juncionais Junção compacta ou oclusiva Encontrada nos epitélios... Intestino delgado Junção oclusiva/compacta Absorção de nutrientes... Epitélio colunar simples Junção oclusiva/compacta Absorção de nutrientes... Junção oclusiva/compacta Transporte transcelular Transportadores são localizados em regiões específicas... A faixa ao redor da célula acaba por “vedar” Total ou parcial o trânsito de íons e moléculas por entre as células Junção oclusiva/compacta Junção oclusiva/compacta Assim, a maioria das moléculas que irão passar pela camada epitelial O farão através das células Junção oclusiva/compacta Transporte transcelular Transporte transcelular Ajuda a “gerar” diferenças nas concentrações iônicas entre as duas faces da camada epitelial Junção oclusiva/compacta É uma faixa contínua... Em torno da porção apical de certas células epiteliaisJunção oclusiva/compacta Essa estrutura circunda toda a parte apical da célula Como um cinto contínuo Formando uma zônula oclusiva Junção oclusiva/compacta São formadas principalmente por proteínas denominadas Junção oclusiva_composição Espaço intercelular Fitas seladoras de proteínas ocludinas e claudinas Membranas plasmáticas interagindo Porção Citoplasmática da bicamada lipídica Ocludinas Claudinas Espaço intercelular Fitas seladoras de proteínas ocludinas e claudinas Membranas plasmáticas interagindo Porção Citoplasmática da bicamada lipídica Junção oclusiva_composição N C N C Junção oclusiva_composição Junção oclusiva_Claudinas 20-27 kDa Possui 4 regiões hidrofóbicas Domínios extra e intracelular Junção oclusiva_Ocludinas 65 kDa Possui 4 regiões hidrofóbicas Domínios extra e intracelular A região C- terminal Interage diretamente com um complexo justaposto à face interna da membrana da MP Junção oclusiva_Ocludinas Junção oclusiva_Outras ZO-1, 2 e 3 Cingulinas Tricelulinas Junção oclusiva/compacta Ocludinas e claudinas Junção oclusiva/compacta Espaço intercelular Fitas seladoras de proteínas ocludinas e claudinas Membranas plasmáticas interagindo Porção Citoplasmática da bicamada lipídica Junção oclusiva/compacta Ocludinas e claudinas Junção oclusiva/compacta Clostridium perfringens (Gran -) Diarréias... Junção oclusiva/compacta Complexo juncional É uma estrutura de adesão e vedação Complexo juncional Complexo juncional Complexo juncional Junção oclusiva Junção aderente Desmossomos Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Estruturas juncionais Adesão da célula à matriz Adesão célula à matriz As células produzem, organizam e degradam a matriz extracelular As influencias são exercidas principalmente pelas proteínas de adesão transmembrana... Que atuam como receptores de MEC Adesão célula à matriz Receptores de matriz Principal função é a de prender a matriz do exterior da célula Ao citoesqueleto do interior da célula Adesão célula à matriz Adesão célula à matriz Os principais receptores das células animais... Para a ligação da maioria das proteínas de matriz extracelular são as... Integrinas Adesão célula à matriz São heterodímeros compostos por duas subunidades (α e β) de glicoproteínas transmembrana Integrinas Associadas não-covalentemente Adesão célula à matriz Integrinas A porção extracelular do dímero se liga a sequências específicas de aminoácidos nas proteínas da MEC Laminina Fibronectina Adesão célula à matriz Integrinas A porção extracelular do dímero... Liga-se a ligantes da superfície de outras células Adesão célula à matriz Integrinas A porção intracelular do dímero... Liga-se a um complexo protéico formando ligações com o citoesqueleto Talina, plectina, distonina Adesão célula à matriz Integrinas Vinculina Talina Filamento de actina Adesão célula à matriz Integrinas Adesão célula à matriz Integrinas Podem variar entre uma conformação ativa ou inativa Fibroblastos Macrófagos Adesão célula à matriz Integrinas A ativação pode ocorrer de duas formas... De fora para dentro De dentro para fora Adesão célula à matriz Integrinas A base desse fenômeno dinâmico é uma regulação alostérica... Quando uma integrina se liga ou dissocia de seu ligante... Ela sofre mudanças conformacionais que afetam as duas extremidades Adesão célula à matriz Integrinas Regulação alostérica Adesão célula à matriz Integrinas A talina compete com a cadeia α da integrina... Pelo sítio de ligação Localizado na cadeia βda integrina Adesão célula à matriz Integrinas Adesão célula à matriz Integrinas Moléculas-sinal intracelulares PIP2 Adesão célula à matriz Integrinas Agregam-se com outras moléculas de adesão Forma uma placa Onde muitos filamentos do citoesqueleto ficam ancorados Adesão célula à matriz Integrinas Hemidesmossomos (cél epitelial) Adesão focal (fibroblastos) Hemidesmossomos Visualizado ao ME como uma placa eletrodensa... Que medeia a adesão de células epiteliais com a sua membrana basal Conectando o citoesqueleto com a matriz extracelular Hemidesmossomos_Estrutura Lâmina basal Hemidesmossomos Células epiteliais Filamentos intermediários Placa do hemi Integrinas Hemidesmossomos_Estrutura Hemidesmossomos_Estrutura Queratina Filamentos intermediários Hemidesmossomos_Estrutura Placa do hemi - Distonina Hemidesmossomos_Estrutura - Plectina Integrinas Integrina αααα6ββββ4 Hemidesmossomos_Estrutura Lâmina basal Hemidesmossomos_Lâmina basal Hemidesmossomos_Lâmina basal É uma treliça de moléculas de colágeno do tipo IV... Embebidas em inúmeras proteínas (mais de 30) Laminina Hemidesmossomos Junção de adesão focal Adesão focal Estruturas juncionais Junções de ancoramento Incluindo as adesões célula-célula e célula-matriz Junções ocludentes Selam os espaços entre as células do epitélio Junções comunicantes Criam passagens ligando citoplasmas de células Estruturas juncionais Junção comunicante São seus sinônimos: Junção comunicante Nexos Junção em hiato Tipo fenda Gap junction Está presente em vários tipos de células Junção comunicante Células epiteliais glandulares Células musculares lisas Células musculares cardíacas Junção comunicante A função principal é estabelecer comunicação entre as células Permitindo que grupos celulares Formando um conjunto funcional Funcionem de modo coordenado e harmônico É formada por um conjunto de tubos protéicos Junção comunicante_Estrutura Que atravessam as membranas das duas células Cada “tubo” é formado pela aposição de 2 tubos menores Conexons Junção comunicante_Estrutura Cada conexon é formado por até... Chamadas de conexinas 6 unidades protéicas Junção comunicante_Estrutura Outros membros já foram identificados... As conexinas foram descobertas em 1979 Foi chamada de Cx32 (massa molecular = 32 kDa) Junção comunicante_Estrutura Junção comunicante_Estrutura Conexons (2) Conexinas (6) Junção comunicante_Estrutura Permitindo a passagens de moléculas de até 1000 Da O poro formado pelas conexinas é hidrofílico Junção comunicante_Estrutura Junção comunicante_Estrutura Hormônios, PKC Abertura e fechamento são induzidos... Junção comunicante_Estrutura Junção comunicante Junção comunicante Junção comunicante Além de... Sincronizar contrações de células Junção comunicante Outras funções são atribuídas a esse tipo de junção celular... Fisiológica Junção comunicante_Importância Em glândulas endócrinas e exócrinas a junção pode funcionar como canais de Ca+2 Excreção coordenada Fisiológica Junção comunicante_Importância Contração coordenada Célula muscular cardíaca Doença Junção comunicante_Importância Célula musculares cardíacas Arritmias Infarto do miocárdio Doença de Chagas Doença Junção comunicante_Importância Diminuição da troca de nutrientes entre as lamelas Célula de Schwann Neuropatias, Charcot-Marietooh Doença Junção comunicante_Importância Diminuição dos nutrientes Célula do cristalino Catarata Junções de sinalização NÃO PRECISA 1140,1141, 1145, 1146 (parte), 1147 (parte), 1148, 1149, 1162 (plantas), 1163, 1164, 1165, 1166, 1167, 1168...
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