Citoesqueleto: Microtúbulos e suas Funções

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Citoesqueleto 
› Uma rede de filamentos proteicos, que se estende por todo 
o citoplasma; altamente dinâmica (se reorganiza 
continuamente) 
› Constituído por microfilamentos de actina, microtúbulos 
(tubulina) e filamentos intermediários (NÃO são formados pela 
polimerização de apenas uma proteína – mais de 50 
proteínas) 
› Mantem a integridade estrutural da célula 
› Relacionado com movimentação celular 
» MICROFILAMENTOS DE ACTINA 
Localização preferencial: célula que não está se dividindo 
» MICROTUBULOS 
Localização preferencial: célula que não está se dividindo 
» FILAMENTOS INTERMEDIARIOS: 
Aderem-se em estruturas na membrana 
MICROTUBULOS 
× São cilindros, ocos, com 25nm de diâmetro (não se 
estabelece o comprimento, pois é altamente dinâmico e se 
reorganiza) e se estendem próximo ao núcleo 
× Formado pela polimerização de proteínas chamadas de 
TUBULINA (um heterodimero alfa e beta – duas cadeias 
polipeptídicas semelhantes, mas não iguais) 
× PROTOFILAMENTO: arranjo linear de alfa e beta tubulina – 
os microtúbulos são formados por 13 protofilamentos 
× Estrutura polar: possui extremidades diferentes 
Extremidade + e extremidade – (podem crescer e diminuir) 
OBS.: A extremidade + tem maior velocidade na polimerização 
e despolimerização 
Extremidade -: tende a ficar estável no centrossomo (quando 
a célula não está se dividindo) e, portanto, é voltada para o 
núcleo 
Extremidade +: voltada para a periferia da célula 
× O centrossomo é caracterizado como MTOC PRINCIPAL: 
MTOC: centro organizador de microtúbulos 
Centrossomo: área composta por um par de centríolos e 
material periocentriolar com proteínas inseridas, próximo ao 
núcleo 
× INSTABILIDADE DINAMICA: 
processo contínuo de renovação 
de microtúbulos (alteram o 
processo de crescimentos e 
diminuição) 
POOL citoplasmático de tubulina: 
reserva de tubulina, não é 
necessário ter síntese simultânea de tubulina durante a 
polimerização 
DROGAS QUE AFETAM O 
MICRUTUBULO: (possível devido ao 
pool de tubulina) 
Impedem a polimerização: ligam-se 
as moléculas de tubulina que 
existem no citoplasma e não é mais 
possível se ligar ao microtúbulo para 
a polimerização (ENCERRA A 
INSTABILIDADE DINAMICA) 
Vincristina e vimblastina: usada em 
neoplasias hematológicas infantis 
(leucemia) 
Colcemida e Nocodazole 
Impedem a despolimerização: estimula a produção de 
microtúbulos, utilizando a reserva de tubulina. Liga-se aos 
microtúbulos e estabiliza-os, impedindo a despolimerização 
Taxol (paclitaxel): utilizado para o tratamento do câncer de 
mama e de ovário (acelera a formação de microtúbulos, mas 
impede a despolimerização – estabiliza o microtúbulo) 
ESTABILIZACAO DOS MICROTUBULOS (MAPs) 
- Map: proteína associada ao microtúbulo para dar estabilidade. 
Alguns microtúbulos, como os flagelos do sptz e os cílios da 
traqueia, precisam dessa estabilidade 
Tipos de MAPs: 
- Proteínas tau (axônio – relacionada ao Alzheimer), Map 1 e 
Map 2 (em dendritos): em neurônios, inibem a dissociação da 
tubulina 
- Proteina tau: estabiliza os microtúbulos do axônio 
- Dineina e cinesina (proteínas motoras; ATPases): degradam 
ATP, com liberação de energia, unem microtúbulos adjacentes 
a outras estruturas celulares 
Uma molécula de tubulina 
tem meia vida de 20h e 
o microtúbulo consegue 
polimerizar em 10min e, 
depois, é 
despolimerizado 
 
OBS.: Gama tubulina: 
menor das tubulinas e 
principal proteína do 
centrossomo e 
chamada de proteína 
de nucleação (faz o 
primeiro anel da 
tubulina e direciona a 
polimerização dos 
outros anéis de tubulina 
alfa e beta – processo 
lento) 
 
As proteínas motoras são capazes de realizar transporte em 
microtúbulos 
DINEINA: extremidade + para a -; utilizada na via endocítica 
CINESINA: voltada para a periferia da celula; extremidade – 
para a +; utilizada na exocitose 
CILIOS E FLAGELOS: 
- Apresentam a mesma formação, porém os cílios são curtos 
e múltiplos enquanto os flagelos são longos e únicos 
- AXONEMA: arranjo microtubular de cílios e flagelos (arranjo 
9+2). Ou seja, são formados por 9 pares de microtúbulos 
periféricos e 2 microtúbulos centrais 
› Microtúbulo A: 13 protofilamentos 
› Microtúbulo B: 10 protofilamentos e 3 em comum 
- São mais de 30 proteínas associadas a cílios e flagelos para 
mantê-los estabilizados (MAPs) 
1. Dineina ciliar: ligada ao microtúbulo A, função de fornecimento 
de energia 
2. Nexina: liga o microtúbulo B de um par ao microtúbulo A de 
outro par; limita o deslizamento 
3. Pedúnculo radial: liga o microtúbulo A a bainha central 
4. Bainha central 
SINDROME DE KARTAGENER: anormalidades no axonema; 
mutação do gene que codifica a dineina ciliar, encontrando-se 
ausente ou defeituosa (não ocorre batimento ciliar ou flagelar) 
Manifestações clínicas: Infecção respiratória crônica, 
bronquiecstasia (dilatação permanente dos brônquios) e 
esterilidade masculina 
50% dos pacientes apresentam situs inversus totalis, que é a 
inversão dos órgãos do corpo 
Prevalência na população: 1/25000 
CENTRIOLOS E CORPUSCULOS BASAIS: 
- Centríolo: formado por 9 trincas (microtúbulo A, B e C) 
periféricas e nenhum central (9+0) 
- Corpúsculos basais: também tem arranjo 9+0; encontrados 
em grande quantidade; muito curtos. Chamados de MTOC 
secundários – orientam a formação de cílios e flagelos 
(Quando se formam os cílios, os corpúsculos basais migram 
até a superfície da célula e, a partir de cada um deles, forma-
se a base do cílio. Os corpúsculos basais não formam os cílios, 
eles orientam a formação deles.) 
TRANSPORTE AXONEMAL – intraciliar e intraflagelar 
- ocorre dentro de cílios e flagelos 
- transporta todos os dímeros de tubulina e outras moléculas 
para a extremidade de polimerização distal por meio da 
cinesina. 
- Transporte axonemal defeituoso: organização defeituosa de 
cílios e flagelos, causando doença renal policística, degeneração 
retiniana (cones e bastonetes são ciliados), disfunção ciliar 
respiratória e não formação de flagelos do sptz 
» Síndrome de Bardet-Biedl: considerada uma doença de 
corpúsculo basal e dos cílios 
Manifestações clínicas: polidactilia em mãos e pés, displasia 
renal, obesidade (não há explicação para a obesidade), 
anormalidade cardiorrespiratória, incapacidade cognitiva 
FILAMENTOS INTERMEDIARIOS 
× Formado por mais de 50 proteínas 
× São considerados estruturas estáveis – não estão envolvidos 
com nenhuma movimentação celular, envolvido apenas com a 
estrutura 
× São específicos para cada tipo de tecido – grupos de 
proteínas especificas para cada tipo de tecido 
CONSTITUICAO 
*TIPO 1 E TIPO 11: constituídos por 
queratina e estão presentes em células 
epiteliais (tipo 1 e 11: existe queratina acida e 
queratina básica) 
- associados as placas citoplasmáticas de 
desmossomos e hemidesmossomos 
*TIPO 111: constituído por vimentina (presente em células 
mesenquimais), desmina (presente em células musculares lisas 
e esqueléticas) e proteína acida fibrilar da glia (presente nas 
células de Schwann e astrocitos) 
TIPO IV: constituído por proteínas de neurofilamentos (axônios 
e dendritos) 
TIPO V: constituído por laminas nucleares A, B e C: formam as 
laminas nucleares 
TIPO VI: constituído por nestina (células tronco do SNC) 
DOENCAS DE PELE: 
1. Epidermolise bolhosa simples: mutação nos genes 
que sintetizam da queratina K5 e K14; formação de 
bolhas logo após o nascimento 
Especificidade: 
determina origem de 
patologias para 
conduzir tratamentos 
2. Hiperqueratose epidermolitica: mutações nos genes 
que sintetizam queratina K1 e K10; causa o colapso da 
epiderme 
3. Queratoderma plantopalmar epidermolitco: mutação 
nos genes que sintetizam queratina K9; restrito a 
palma e planta do pé 
DOENCAS DO SISTEMA NERVOSO 
1. Esclerose lateral amiotrófica (ELA): perda progressiva 
de neurônios motores; leva a atrofia musculas, 
paralisia e morte. Caracterizada pelo acúmulo e 
arranjo anormal dosneurofilamentos (o que sugere 
alterações no NF contribuem para a doença) – 
pesquisar ASTROX 
2. Progeria: rara; causada por uma mutação do gene 
LMNA – Lamina A (não forma a lamina nuclear 
corretamente, o núcleo fica instável e formam-se 
bolhas no núcleo); envelhecimento mais rápido