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O CITOESQUELETO Proteínas filamentosas que dão forma às células, auxiliam na divisão celular e se integra com o núcleo É a partir do centrossomo que partem os filamentos proteicos 2 tipos de proteimas que formam o citoesqueleto microtúbulos (originados a partir dos centríolos próximos a região nuclear) e os filamentos intermediários ( são organizados a partir da membrana em direção ao citoplasma) Existe um terceiro grupo que são chamas as de proteínas contráteis actina e miosina A interação célula células é mantida através da associação dos filamentos intermediários, por estruturas proteicas denominadas desmossomos, sendo as interações entre o esqueleto de proteínas da MEC com os filamentos intermediários da matriz intracelular mantidos por estruturas proteicas denominadas hemidesmossomos Projeções citoplasmáticas como microvilosidades são mantidas por organizações proteicas de filamentos contráteis e intermediários FUNÇÕES Auxilia na divisão e na migração das células Mantém a forma e polaridade Controla indiretamente a expressão gênica através da associação com o núcleo (nesprinas) aumenta ou diminui a acessibilidade de alguns genes, que serão mais ou menos expressos A projeção da membrana plasmática no primeiro passo se dá através da polimerização de filamentos de actinano interior da célula. Os filamentos de actina são elementos que fazem parte do citoesqueleto, podendo ser remodelados de acordo com as necessidades da célula. São distinguidos três tipos principais de protrusão da membrana celular usadas no deslocamento, de acordo com o seu formato: filopódios, que são mais finos e longos; lamelipódios, que são mais largos longos; lamelipódios, que são mais largos e achatados; e os pseudópodes, que são tridimensionais. Possibilita a mobilidade celular de forma organizada organização de 3 prolongamentos celulares: Filopódios filamentos finos principalmente nos dendritos Lamelipódios projeção da célula frente a um estímulo depende dos microtúbulos, dos filamentos intermediários e contráteis (actina e miosina) Pseudópodes projeções citoplasmáticas de forma randomizadas e geralmente direcionadas para uma direção migração de um lugar para o outro constituída pelos 3 filamentos CITOESQUELETO NA DIVISÃO CELULAR Interfase difusão do citoesqueleto sobre todo espaço da matriz extracelular Prófase desintegração do envoltório nuclear e formação dos cromossomos, bem como a formação de 2 centrossomos Metáfase 2 centrossomos, formação dos fusos mitóticos PROTEÍNAS DO CITOESQUELETO MICROTÚBULOS A formação do túbulo é dependente de GDP e GTP (tornam a estrutura estável) , tendo um polo positivo (síntese) e negativo (onde não há produção de tubulinas) uma é mais passível a polimerização e a outra nção Gamatubulina inicia o processo de polimerização das tubulinas Adição de alfa e beta tubulina dão continuidade ao evento de dimerização Funções: mantém o formato celular, motilidade, movimentos cromossômicos na divisão, posicionamentos das organelas (a cinesina e a dineina se movimentam dobre os microtbulos) MICROFILAMENTOS ACTINA E MIOSINA CONTRAÇÃO MUSULAR ACTINA MOBILIDADE COM FILAMENTOS INTERMEDIARIOS FORMADOS POR PROTEINAS FILAMENTOSAS SÃO AS MAIS FINAS PROPORCIONA A CAPACIDADE DE DISTENDER E RETRAIR PORÇÕES DA CÉLULA FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS são organizados de forma helicoidal e sobreposição das proteínas super-helcoidação Manutenção da forma Hemidesmossomos Responsável pelo ancoramento do núcleo e das organelas Formação da lâmina nuclear COMO AS POLIMERIZAÇÕES ACONTECEM Acontecem com todos os filamentos A polimerização e a despolimerização dos filamentos proteicos são dependentes de ATP (energia) e GTP (modifica a interação entre as subunidades proteicas). É um evento controlado sendo polimerizado enquanto tiver oligômeros e subunidades 3 FASES DE PRODUÇÃO DOS FILAMENTOS NUCLEAÇÃO formação dos oligômeros poucas unidades interagindo ELONGAÇÃO fase de crescimento ( associação entre vários oligômeros) FASE DE EQUILÍBRIO onde há o equilíbrio entre a disponibilidade das subunidades do filamento e o equilíbrio das condições fisiológicas controla quando vai polimerizar ou despolimerizar Capeamento GTP final o final do microtúbulo será adiocionado um GTP Quando a célula cresce muito rápido vai haver a hidrolise de um GTP, o qual perde um grupo fosfato e vira GDP, ou seja, o filamento vai perder o capeamento de GTP e a proteína vai ser polimerizada. Quando outro GTP se acoplar, esse processo vai se estabilizar O que controla se ele cresce são as presenças de GDP e GMP O encurtamento ou alongamento depende da necessidade celular, estando associado ao GTP PROTEÍNAS ACESSÓRIAS VIMENTINA fator dde associação do citoesqueleto associada a organização da estrutura do citoesqueleto, geralmente fazem o Cross-link (conecta os filamentos) DISTROFINA não liga os filamentos relacionada a distrofias musculares esqueléticas MAP-1, MAP2 Deslocamento do epitélio deixa de se conectar com o tecido conjuntivo hemidesmossomos não presentes de forma efetiva Patologia Neurofilamento nos neurônios o transporte de vesículas é muito maior em numero do que nas outras células, logo os microtubulos e filamentos de actina não conseguem suprir a necessidade Quanto maior a demanda de trfego vesicular, maior a produção do citoesqueleto DROGAS QUE AFETAM OS MICROFILAMENTOS DE ACTINA E MICROTÚBULOS TAXOL PHALLOIDINA COLCHICINA Qual a diferença entre células neoplásicas malignas e benignas durante a fase de equilíbrio ??A fase de equilíbrio vai estar mais curta, havendo mais moléculas, ou seja, alta disponibilidade de elementos, ocasionando maior proliferação CENTRÍOLOS Centros organizados dos microtúbulos (MTOC) depende do arranjo estrutural e do posicionamento perto do núcleo por que? Qual a diferença de localização dos filamentos intermediários e dos microtúbulos ?? os microtúbulos tem origem nos centríolos e os filamentos tem origem da membrana Crescem com o auxílio de GTP e ATP GTP no polo positivo e GDP no polo negativo Manter as condições fisiológicas para que eles permaneçam de forma paralelas, ..... Não exixte um contato físico entre os centríolos e os microtubulos os centríolos fazem a nucleação e a organização proteica dos microtúbulos Existem espaçamentos entre os microtúbulos mediado por proteínas acessórias que fazem o cross link (polo +) ligação cruzada entre os microtubilos TAU (células neurais) e MAP1 (interage de forma coesiva e organiza as tubulinas que foram anteriormente polimerizadas e as recém polimerizadas) Os espaçamentos permitem o tráfego vesicular e também conseguem estabilizar os processos de polimerização e despolimerização (MAP1) Fator de catástrofe desestabilizam a polimerização e a despolimerização dos microtúbulos, tornando-os curvos Célula neoplásica maligna microtúbulos desestabilizados (evento de catástrofe crescem e encurtam crescimento muito rápido) Não interagem apenas com eles mesmos, fornecem crosslink com outros filamentos também, como os intermediários, por meio de proteínas acessórias(plectina) FILAMENTOS ACTINA Microvilosidades Região amorfa com poucos constituintes receptores captantes de insulina e etc, acúmulo de excreções VILINAS E FIMBRINAS fazem o crosslink entre os filamentos Está no centro da microvilosidade e interege com São estabilizados por um córtex (região periférica) de filamentos intermediários As células podem espraiar ou não espraiar ( espalhamento da membrana) a membrana é algo que pode acontecer e será definido de acordo com a função da célula e o número de espraiamento podem ser controlados tem células que não espraiam Se desestabilizar os microtúbulos (encurtar) eu posso afetar a estrutura das actinas das microvilosidades ? qualquer alteração de qualquer filamento do citoesqueleto levará a uma mudança generalizada da arquitetura celular, pois todas as proteínas envolvidas são estabilizadasindiretamente por proteínas acessórias (vinculina, MAP, TAU, fimbrina, vilina e plectina) crosslink Como uma mudança da actina na microvilosidade poderia alterar a expressão gênica?? Devido a conexão do citoplasma e do núcleo por meio da lâmina nuclear, nesprinas e microtúbulo Alterações da arquitetura proteica tanto a nível extracelular, citoplasmática ou nuclear podem variar a expressão gênica e alterar o comportamento celular, visto que, todas essas arquiteturas estão indiretamente associadas e estabilizadas por proteínas acessórias. Os filamentos proteicos dependem de modificações químicas para a interação entre filamentos e entre proteínas acessórias conversoras, ou de sua não interação exemplo fosforilação fosforilada (ativada promove o crosslink), desfosforilada (inativada) A arquitetura dos esqueletos proteicos é mediada por proteínas acessórias de forma regulada. A regulação é dada pela modificação enzimática mediada por sinalizações intra ou extracelular Vias de sinalização intracelular por estímulos internos e externos MIOSINA São formadas por duas sequencias helicoidais sendo a cabeça voltada para no mesmo polo Organiza a mobilidade celular e a disposição de proteínas As miosinas são proteínas que podem estar associadas a membrana e tem como finalidade a interação com as actinas corticasis (normalmente envolvidas com eventos migratórios e formação das projeções celulares) Parte globulosa, cabeça (Ntubular) e cauda (C final) Geralmente se organizam de forma polimérica Miosina VI mobilidade das vesículas São proteínas que vão interagir com filamentos de actina essas interações vão ser mediadas por um íon (cálcio) que pode ser facilitada ou dificultada pela troponina ou pela tropomiosina, fazendo uma mudança conformacional, ligando a atina e a miosina, puxando a actina com a hidrolise de atp, gerando a contração muscular ou puxando a membrana É uma proteína estrutural e enzimática CONTRAÇÃO MUSCULAR As unidades de actina e miosina que se repetem ao longo da miofibrila são chamadas, sarcômeros. As faixas mais externas dos sarcômeros, claras, são denominadas de banda I e contêm apenas filamentos de actina. A faixa central mais escura é denominada banda A. As extremidades da banda A são formadas por filamentos de actina e miosina sobrepostos, enquanto a sua região mediana mais clara, denominada banda H, contém apenas miosina. As linhas Z constituem o ponto onde se originam os filamentos de actina. Os filamentos de miosina ficam intercalados com os de actina. Note que de ambos os lados dos filamentos de miosina existe um espaço. Essa é a conformação quando a célula muscular está relaxada. Na contração, o sarcômero encurta e as moléculas de miosina “encostam” nas linhas Z. Neste caso, a estriação típica modifica-se momentaneamente. Retornando ao estado de relaxamento. Diferenciar os potenciais de ação e fazer a caracterização citológica potencial de: 1 cardiomiócito, 2 célula nodal, 3 célula neural SINALIZAÇÃO CELULAR
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