1 Citoesqueleto

Prévia do material em texto

Citoesqueleto 
Dr. Thiago Silva Frauches 
Figure 10-40 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 12-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Citoesqueleto 
• Funções: 
– Forma 
– Sustentação 
– Movimento 
 
Componentes 
• Filamentos intermediários 
• Microtúbulos 
• microfilamentos 
Filamentos Intermediários 
• Características: 
– São os mais resistentes e duráveis 
– São encontrados no citoplasma de quase todas as 
células eucarióticas 
– São altamente dinâmincos 
Figure 16-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Estrutura 
Proteínas Assessórias 
• Permitem a interação dos filamentos 
intermediários com outras estruturas do 
citoesqueleto 
– Proteínas associadas à actina 
– Proteínas associadas aos microtúbulos 
– Proteínas associadas aos filamentos intermediários 
 
Diversidade 
• Cada tipo celular possui um grupo de 
filamentos intermediários 
• Célula epitelial – QUERATINA 
• Confere tensão 
• Proteína assessória 
– Flaggrina 
 
Figure 16-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-21 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Disfunções 
• Epidermolisis bullosa 
Figure 16-22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Neurofilamentos 
Neurofilamentos 
• Espassadores: NF-L, NF-M e NF-H 
 
• Disfunção – esclerose amiotrófica lateral (Lou 
Gehrig) 
Outros tipos de filamentos intermediários 
• Proteína acídica glial (GFAP) – Células da glia 
(astrócitos, células de Schwan) 
• Sistema nervoso periférico – periferina 
• Células mesenquimais – vimentina 
• Células musculares – desmina 
 
Filamentos Intermediários e a forma 
do núcleo 
• Laminas nucleares – Lâmina nuclear 
 
Microtúbulos 
• São formados por heterodímeros de tubulina 
– α e β-tubulina 
 
 
 
• São polarizados 
 
Figure 16-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Dinâmica dos microtúbulos 
• São extremamente lábeis e dinâmicos, 
desaparecendo e reorganizando-se rapidamente. 
• Fase de nucleação 
 
Centro organizador de microtúbulos 
• centrossomo 
Figure 16-31b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-30a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-30b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-16b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-16c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Regulação do Comportamento dos 
Microtúbulos 
• A regulação é promovida pelas MAPs 
• Regulação da estabilidade 
– Capeamento da extremidade minus 
• Complexo γ-tubulina 
– Capeamento da extremidade plus 
• Microtúbulos astrais 
• Microtúbulos cinetocorais 
Figure 17-28 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
• Aumento da estabilidade 
– Modificação pós-traducional – remoção da 
tirosina C-terminal da α-tubulina 
– Associação com MAPs 
Regulação do Comportamento dos 
Microtúbulos 
Outros tipos de MAPs 
Figure 16-44 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Proteínas associadas aos microtúbulos 
Os microtúbulos organizam a forma da 
célula 
Afinal onde fica o centro da célula? 
 
Figure 16-103a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-103b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-104 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Proteínas motoras 
• As proteínas motoras que se associam aos 
microtúbulos pertencem à duas famílias: 
– Cinesinas (em direção à extremidade plus) 
– Dineínas (em direção à extremidade minus) 
 
Figure 16-64b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-67 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-62 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Cílios e Flagelos 
• Estrutura do axonema 
 
Figure 16-82a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-83 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Figure 16-84a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Continua!!! 
Microfilamentos 
Características 
• São formados pela proteína actina 
• Estão envolvidos em muitos processos como: 
– Contração muscular 
– Adesão das células à matriz extracelular 
– Citocinese 
– Preservação de estruturas 
– Movimento ameboides 
 
• Presente em todas as células eucarióticas 
 
• Apesar de serem bem conservadas 
apresentam grande número de isoformas 
Tipos de actina 
• α-esquelética – músculo estriado esquelético 
• α-cardíaca – músculo estriado cardíaco 
• α-vascular – músculo liso da vasculatura 
• γ-visceral – músculo liso das vísceras 
• β e γ-citoplasmáticas – demais células não 
musculares 
Estrutura 
 G-actina F-actina 
Polimerização 
• ARPs 2 e 3 – complexo ARP 2-3 
Actina e os Movimentos 
Celulares 
Contração 
• A actina foi isolada pela primeira vez em 
células de músculo estriado esquelético 
• A célula muscular estriada esquelética (ou 
miofibra) contém feixes de filamentos 
organizados – as miofibrilas 
• As miobibrilas são formadas por unidades de 
contração - sarcômeros 
 
Proteínas acessórias 
• Tropomiosina – estabiliza o filamento de 
actina 
• Complexo Tropomina - 
• TnT – interage com tropomiosina 
• TnI – regulação do Ca+2 
• TnC – sítio de ligação do Ca+2 
• Tropomodulina – regula o comprimento do 
filamento de actina dentro do sarcômero 
• Capa Z – se liga à extremidade + da F-actina 
• α-actina – une os filamentos de actina 
• Disco Z – constituição desconhecida 
Miosina 
• Presente em todas as células eucarióticas 
– Miosina II - 
• Tintina – liga os filamentos de Miosina II ao 
disco Z 
• Centraliza os filamentos de Miosina II no 
sarcômero 
• Impede a deterioração do sarcômero durante a 
contração 
• Nebulina – regula o tamanho e orienta a 
disposição dos filamentos de actina dentro do 
sarcômero 
A contração acontece devido ao 
deslizamento entre a F-actina e Miosina II 
Mecanismo Molecular da Contração 
Regulação da contração 
Retículo Sarcoplasmático 
• Organela derivada do RE que é especializada 
em estocar Ca+2 
Como o Ca+2 é liberado? 
Contração no Músculo Cardíaco 
Contração no Músculo Liso 
• Não possuem sarcômeros 
• Corpos densos – formado por α-actinina que 
funciona como Disco Z 
• Desmina e Vimentina – ajudam no 
posicionamento dos corpos densos 
Regulação da Contração 
Contração em células não musculares 
• Telófase – anel contráctil formado pela 
contração de filamentos de actina e miosina 
 
• Fibroblastos e as fibras de estresse 
Mobilidade Celular 
• É essencial para o desenvolvimento humano, 
exemplo: 
– Movimento das células embrionárias 
– Movimento dos axônios em direção das sinapses 
alvos 
– Quimiotaxia 
– Metástases 
 
Etapas do movimento 
1. Protrusão 
2. Adesão 
3. Tensão 
4. Retração 
Formação do 
Lamelipodio 
Tráfego de vesículas por meio dos 
trilhos de actina 
• Miosina I - extremidade + 
• Miosina VI- extremidade - 
Actina e as Formas das Células 
Célula epitelial de absorção 
• Os feixes de actina são responsáveis pela forma 
dos microvilos 
• Proteínas acessórias: 
• Villina e fimbrina – une lateralmente F-
actina no microvilo 
• Complexo Calmodulina/miosina I – une 
F-actina à MP lateral do microvilo 
• Miosina II e Espectrina II – formam a 
rede terminal, formam ligações entre F-
actina, MP e Filamentos intermediários, 
mantêm o microvilo ereto 
O Estado Gel-Sol 
• É regulado pela dinâmica da actina juntamente 
com proteínas acessórias 
• Proteínas acessórias: 
• Spectrina II e filamina – mantêm a trama 
de F-actina estabilizada no córtex celular 
• Gelsolina – corta e protege as 
extremidades da F-actina (é removida 
por PIP2) 
• Cofilina – fragmenta F-actina por torsão 
• Timosina – sequestra G-actina 
• Profilina – fornece G-actina 
 
 
 
A Importância da Espectrina 
• Manutenção da forma da MP 
• Controle da mobilidade lateral 
• Posicionamento de receptores de membrana 
 
Esqueleto de Espectrina em Eritrócitos 
• Principais componentes: 
– Espectrina I – interage com F-actina 
– Actina 
– Proteína 4.1 – estabiliza espectrina/F-actina , liga 
o complexo a membrana pela glicoforina e 
regulação 
– Anquirina – liga a rede à proteína transmembrana 
Banda 3 
– Aducina - regulação 
 
Disfunções 
• Esferocitose hereditária; 
• Eliptocitose hereditária; 
• Anemia falciforme 
FIM!