BIOA93- AULA 6 Citoesqueleto

Prévia do material em texto

1 
Luciana Veiga 
Universidade Federal da Bahia - UFBA 
Instituto de Biologia 
Campus Ondina 
Salvador / BA 
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR 
 Curso: Medicina Veterinária 
- BIBLIOGRAFIA: 
 
• Alberts & Col. (2010). Biologia Molecular da Célula, 5.Ed., Ed. 
Artes Médicas Ed., Porto Alegre 1396p. 
• Cooper, G. M.(2007). A Célula. 3ª Ed. Artmed Editora,718p. 
• Karp, G. (2008). Cell and Molecular Biology: Concepts an 
experiments. 5ª Ed. Ed. Willey, 828p. 
• Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; 
Baltimore, D.; Darnell, J. (2002). Biologia Celular e Molecular. 
Ed. Revinter, 1124p. 
Citoesqueleto e movimentos celulares 
1. Introdução 
- Complexos protéicos fibrilares, formados pela polimerização de 
proteínas; 
- Função: 
 - Coordenar a distribuição de organelas da célula; 
 - Orientar sua forma geral; 
 - Responsável pela sustentação e resistência da célula. 
2. Filamentos protéicos do citoesqueleto 
M.E: fibroblasto de rato (redes de filamentos de actina - (setas verde), microtúbulos (setas amarelas e filamentos 
intermediários (setas vermelhas). Barra - 0.5 µm. 
2 
3. Microfilamentos de actina - MA 
• Presente em todas as células eucarióticas; 
• Ocorrem na forma de redes ou feixes; 
• Forma o córtex celular; 
• Rede é altamente dinâmica e atua juntamente com as 
moléculas motoras (miosinas) no controle dos movimentos da 
superfície celular. 
- Abundante no músculo e citoplasma de todas as células 
eucarióticas; 
- Constitui 5-30% das proteínas totais do citoplasma; 
- São encontrados nos músculos esqueléticos; 
- Seis tipos de moléculas de actina: animais e humanas; 
- Proteína conservada: + 80% aminoácidos conservados. 
- Distribuição / orientação: controlados por sítios de nucleação 
na membrana plasmática; 
- Estruturas lábeis ou estáveis nas células 
- São encontrados formando: 
 
 - Estruturas transcelulares: Protusões finas e pontiagudas 
(filopódios e lamelipódios). 
 - Corticais: rede de filamentos situados abaixo da membrana 
plasmática (córtex), conectada a ela por proteínas de ligação 
(fodrina). 
 - Invaginações da superfície da célula: anel contrátil 
3.1. Estrutura e organização dos MA 
- Globular (G-actina) e filamentosa (F-actina); 
- Estruturas polarizadas: extremidade com crescimento diferenciado 
 - Extremidade positiva: rápido 
 - Extremidade negativa: mais lento 
3.2. Arranjo e desorganização dos MA 
3 
- Estruturas da actina G e da actina F 
- Cofilina (despolimerizadora) 
- Profilina (polimerizadora) 
- Arp2/3 (nucleadoras) 
3.3. Proteínas de ligação à actina 
Neutrófilo fagocitando bactérias (seta branca) 
4 
Cofilina em lamelipódios 
- Formação dos dois tipos feixes: proteínas 
empacotadoras α-actinina e fimbrina. 
α actinina 
3.4. Organização dos MA 
Filamina 
- Formação de rede - Fragmentadoras 
Gelsolina 
- Uso das estruturas do citoesqueleto para a movimentação 
intracelular de bactérias 
- Listeria monocytogenes: 
Septicemia, meningite, encefalite, infecção cervical ou intra-uterina em gestantes (aborto) 
- Drogas: 
 - Citocalasinas: impedem a polimerização 
 - Faloidinas: estabilização. 
5 
3.5. Associação dos MA com a membrana plasmática 
Hemácias 
- Adesão de fibras de estresse à membrana plasmática nos focos 
de adesão 
Adesão dos 
filamentos de 
actina às 
junções de 
adesão 
- Contato célula-célula 
3.6. Actina, miosina e movimento celular 
- Associados com proteínas motoras: miosinas 
- Miosina consiste de 6 cadeias polipeptídicas, duas cadeias 
pesadas de 220 kD e 2 pares de cadeias leves,chamadas de 
cadeias leves essenciais (CLE) e cadeias leves regulatórias(CLR). 
- Convergem energia química (ATP) em energia motora 
- Contração muscular, anel contrátil, deslizamento das células 
sobre superfícies. 
3.7. Contração muscular Estrutura do sarcômero 
6 
Fonte: http://www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin_gif.html 
7 
3.8. Arranjos contráteis de actina com miosina em células 
não-musculares 
3.9. Miosinas não convencionais 
- 12 classes de famílias de miosinas não-convencionais 
 - Miosina I: a mais bem estudada 
 - Miosina V e VI: movimento de organelas 
 - Miosina III: visão 
 - Miosina VI e VII: audição 
3.10. Deslizamento celular 4. Microtúbulos 
- Constante reorganização: 
- Extremidade mais (+) 
- Extremidade menos (-). 
- Constante polimerização e 
despolimerização. 
- Protofilamento: formado pela associação da tubulina alfa e beta; 
- Citoplasma de todas as células: 
 - Movimentação de cílios e flagelos; 
 - Transporte intracelular de partículas; 
 - Deslocamento dos cromossomos na mitose; 
 - Estabelecimento e manutenção da forma das células. 
4.1. Estrutura, arranjo e instabilidade dos microtúbulos 
8 
Crescimento preferencial dos 
microtúbulos na extremidade + 
Despolarização 
4.2. Localizações dos microtúbulos em eucariotos - Drogas: 
 - Colchicina: impedem a polimerização 
 - Taxol: estabilização. 
4.3. O centrossomo e a organização dos microtúbulos 
Centríolo Centrossomo 
Observação direta da dinâmica da instabilidade de um 
microtúbulo de uma célula viva (coloração com rodamina). 
9 
-Proteína FtsZ em bactérias: tubulina 
homóloga em procariotos 
-Essencial para a divisão celular: forma o 
disco de septação onde se forma a nova 
parede celular. 
-Hidrólise de GTP 
Eucarioto 
4.4. Estabilização dos microtúbulos e polaridade celular 
- A instabilidade dinâmica dos microtúbulos dentro da célula 
pode ser modificada. 
- MAPs, catastrofinas e Tau 
- Vários tipos de MAPs: variam de acordo com o tipo celular 
- MAP1, MAP2 e Tau (células neuronais) 
- MAP4: célçulas não neuronais de vertebrados. 
-Atividades das MAPs: fosforilações de resíduos específicos 
4.5. Microtúbulos motores e movimento 
4.6. Proteínas motoras associadas aos microtúbulos 
- Dineínas ( - ) e cinesinas ( + ); 
- Utiliza os microtúbulos como trilhos; 
- Transporte ordenado. 
Organização dos microtúbulos em fibroblastos e neurônios 
10 
Dineína 4.7. Reorganização dos microtúbulos durante a mitose 
4.8. Separação dos cromossomos mitóticos 
4.9. Estrutura dos cílios e flagelos 
11 
- Corpo basal - Centríolos 
Dineína ciliar 
12 
5. Filamentos intermediários - FI 
- Polímeros de proteínas fibrosas e 
alongadas; 
- Cabeça amino-terminal; 
- Cauda carboxiterminal 
- Domínio bastão. 
- Presentes no citoplasma e núcleo; 
- Células que estão sujeitas à stress 
mecânico. 
5.1. Arranjo dos FI 
5.2. Organização intracelular dos FI 
Dois tipos de filamentos intermediários em células do sistema nervoso 
Filamentos de queratina em células 
epiteliais 
5.3. Junções celulares 
- Desmossomos e hemi-desmossomos 
- Desmossomos 
- Hemidesmossomos 
13 
- Sistema nervoso: 
- Esclerose amiotrófica lateral 
 (Doença de Lou Gehrig) 
5.4. Funções das queratinas e dos neurofilamentos 
- Doença da pele: 
- Epidermólise bolhosa 
 simples 
6. Outras junções celulares 
- O papel das junções compactas no transporte transcelular 
- Claudinas 
- Ocludinas 
- As junções tipo fenda 
14 
- Resumo das junções celulares