14 aula citoesqueleto UFRJ

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
Figure 16-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Citoesqueleto celular
*
Figure 16-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Células Eucariontes:	Diferentes formatos
			Movimentos coordenados
			Interações com citoplasma
Estrutura Dinâmica: Re-organização
Funções:	Fixação substrato
		Contração muscular
		Alterações formato
		Movimentação organelas
		Segregação cromossomas
Ausente procariontes: 
possuem proteínas “semelhantes”
	Tubulina em EU FtsZ em PRO
	Actina em EU MreB em PRO
*
Tres tipos básicos filamentos protéicos
	Filamentos actina
	Microtúbulos
	Filamentos intermediários
Alto grau conservação 
(evolução)
Interação:
	entre redes 
	diferentes proteínas acessórias
*
DISTRIBUIÇÃO REDES CITOESQUELETO
*
Figure 16-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Citoesqueleto:
Microfilamentos
ou filamentos de actina
Microtúbulos
Filamentos intermediários
Todos com uma propriedade 
Essencial
DINÂMICOS
*
*
Figure 16-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
*
O citoesqueleto é formado por diferentes proteínas
Filamentos intermediários:
Força e resistência a estresses mecânicos. 
Aparece geralmente em células sujeitas a este estresse
Lamina no núcleo, desmina, queratina
Diâmetro de 10nm
Microfilamentos de actina:
Mantém forma da célula e movimento, flexibilidade
Diâmetro de 5-9 nm, mais concentrados junto à membrana 
plasmática
Microtúbulos:
Mantém organelas e envolvido em transporte de vesículas
Diâmetro de 25nm, tudo oco formado por 13 filamentos que por suas vez são 
Formados de tubulina
Organizados geralmente no centrosomo
Formam cílios e flagelos , fuso acromático
Proteínas acessórias conectam estes elementos permitindo a integração
*
Filamentos intermediários:
Mais frequente em tipos celulares distintos
resistência
Microfilamentos de actina:
Formados por uma única subunidade de uma proteína globular-actina
Forma dois filamentos que se torcem em hélice
FLEXIBILIDADE
Microtúbulos:
Formados por 2 subunidades distintas a e b tubulina, forma heterodímeros
Ligadas longitudinalmente e lateralmente formando 13 protofilamentos
NÂO TÃO FLEXÍVEL
Muito abundante no sistema nervoso
*
Microtúbulos
*
Figure 16-85b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-85c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-32b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Microtubulos possuem polaridade
Extremidade
( +)
Extremidade
( -)
*
Figure 16-30c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Centrossoma: Centro organizador microtúbulos
Pròximo do núcleo
Adição e retiradas subunidades
(+)- crescimento mais rápido
(-)- se não estabilizado tem
tendência de perder subunidades
*
Figure 16-30b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Centros de nucleação MTOC
Microtubule organizing centers
Centrossomo
Anéis de gama tubulina organizam a formação dos microtúbulos
Matriz com proteínas específicas-
gama tubulina
Centríolos
Ausente em plantas
 e em fungos
Em células animais
MTOC=centrossomo
*
Figure 16-31b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Formados por 9 grupos 
de 3 protofilamentos
*
*
Figure 16-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-10a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Polimerização
Fases: nucleação, alongamento, estado de equilíbrio
 Nucleação Alongamento Equilíbrio
 (lag) (crescimento) 
*
Figure 16-16b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Tubulina pode ligar GTP e GDP
Quebra de GTP em GDP 
Muda a conformação das sub unidades enfraquecendo o polimero
despolimerização
Troca de GDP por GTP
*
Figure 16-16c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Uma das extremidades é constituída de tubulina GTP
+ estável
Quepe de GTP
Região
 mais 
instável
Tubulina 
GDP
Crescimento encolhimento
Instabilidade dinâmica- cresce e de repente se desfaz
Filme 16.1
*
Figure 16-45a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-41 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Proteínas podem ligar lateralmente e influenciar estabilidade
MAPS- microtubule associated proteins
Vários tipos: tau (tecido nevoso)
MAP2 mais longa
Também permitem associação de MT
 com outras proteínas ligadas à organelas 
*
Figure 16-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
COLCHICINA-é um agente antimitótico
Uma molecula se liga a uma tubulina impedindo que se polimerize
 impede a divisão celular 
Utilizado em tratamentos 
anti inflamatorios por inibir a migração 
de células pro inflamatorias e inibindo 
também a fagocitose.
 
TAXOL OU PACLITAXEL
Extraído do pinheiro Taxus brevifolia
Tratamento de diversos tipos de câncer
Estabiliza microtúbulos
Drogas que afetam a dinâmica dos microtúbulos
*
Table 16-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-66 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Células tratadas com nocodozole
Células normais
Em vermelho tubulina
Em verde Golgi
*
Funções
Como microtúbulos conseguem 
movimentar as vesículas dentro da célula?
Proteínas motoras
Kinesina e dineína
*
Vesículas com grânulos de pigmentos 
Estão ligadas aos microtúbulos e se movimentam
Mudanças de cor
sinalização
*
Figure 16-62 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Kinesina- 2 cabeças que ligam e quebram ATP
Longa haste que forma hélice e liga receptores
 em organelas
~40 tipos diferentes em seres humanos
“andam” por cima dos microtúbulos
Ver filme 16.7
*
Figure 16-67 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Dineínas
Também se associam aos microtúbulos (-)
Grandes e numerosas
Promovem rápido movimento
Associado a transporte de vesículas
Proteínas acessorias:
Ankrina,espectrina
*
Figure 16-103a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-104 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Redes de actina
*
Redes de actina
Polimerização dependente de íons Mg2+, K +ou Na+
Independente de energia
*
Table 16-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Faloidina liga a actina F, ou seja aos filamentos , não reversível
Citocalasina liga a extremidade (+) impedindoa dição de mais unidades
Swinholida corta filamentos
Latrunculina liga a actina G impedindo a polimerização 
Drogas que afetam polimerização de microfilamentos
*
Faloidina- extraída de Amanita phalloides
Estabiliza actina filamentar
Drogas que afetam a dinâmica
*
Drogas que afetam a dinâmica
Latrunculina e Citocalasina D
Alcalóide fúngico
se liga a extremidade(+) 
impedindo a adição de novas 
subunidades
Secretada por esponjas 
se liga a actina G impedindo 
sua inserção no filamento
*
Figure 16-50b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
*
Figure 16-74 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Filamentos Intermediários
Sub unidade é um tetramero
Várias proteínas: queratina, vimentina
Poucas unidades livres na célula
Associados de forma anti-paralela
Polimerização regulada por fosforilação
Ex:laminas no núcleo na divisão celular
Presente apenas em organismos 
pluricelulares
*
Table 16-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Tipo de proteínas
formadoras de Filamentos intermediários
Tipos Proteínas localização
*
Figure 16-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-21 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Mutação em queratina tipo 5 ou tipo 14
Epidermolisis bullosa simplex
*
Figure 16-21 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Mutação em queratina tipo 5 ou tipo 14
Epidermolisis bullosa simplex
*
INTERAÇÕES ENTRE DIFERENTES REDES DO CITOESQUELETO
*
Figure 16-103a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-103b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-87a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
Figure 16-87c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*