Citoesqueleto 2a

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Citoesqueleto 2a 
 
→ Microtúbulos de tubulina 
• São formados por apenas uma proteína, 
a tubulina. São formados por estruturas 
temporárias, ou seja, tem a capacidade de 
se separarem em unidades monoméricas, 
ou melhor, de crescer e encurtar de 
tamanho. Os principais locais da célula onde 
se encontram os microtúbulos: 
o A – Rede de microtubulos que saem 
de um centro e emanam 
radialmente para todos os lados da 
célula formando uma estrutura de 
sustentação para as organelas que 
nelas se posicionam. O centro do 
qual os microtubulos se irradiam se 
chama centrossomo (centro 
organizador dos microtubulos). 
o B – Estrutura temporária formada 
quando a célula se divide, chamada 
de fuso mitótico. O fuso atua ligam 
seus cromossomos duplicados para 
separar cada cópia para as duas 
células filhas, por isso tem-se dois 
centrossomos (um de cada lado). 
o C – Estrutura permanente e serve 
para dar sustentação e movimentos 
a cílios e flagelos. 
• Estrutura: 
o Longos e ocos; 
o Subunidades da proteína tubulina 
(dímero alfa/base e 
beta/extremidade tubulina) unidas 
por ligações não covalentes – 
unidade básica para a formação dos 
microtubulos e está solúvel no 
citosol, disponível para ser usado na 
formação de novos microtubulos; 
o Protofilamento (tubulinas ligadas 
fortemente entre si); 
o 13 moléculas (protofilamentos; a base 
são 13, a partir disso ocorre seu 
crescimento, adicionando novas 
subunidades em camadas); 
o Polaridade; 
o A beta tubulina vai estar sempre na 
extremidade, enquanto a alfa estará 
na base. 
o A base, onde os microtubulos vão 
crescer, é o centrossomo. 
• Onde se formam os microtubulos? 
o No centrossomo – centro 
organizador de microtubulos. 
o Ele vai estar localizado sempre no 
interior da célula (próximo ao 
núcleo), sendo rico em um tipo 
especial de tubulina, a gama. 
o Existem vários pontos de origem, 
denominados de pontos de 
nucleação. 
o Nesses pontos de nucleação 
contêm anéis com 13 subunidades 
de tubulina gama, que serve para 
que os protofilamentos de tubulina 
alfa e beta unidas possam se ligar e 
iniciar a construção de um novo 
microtubulo. 
o A extremidade do microtubulo ligada 
ao centrossomo na base dele é 
chamada de extremidade negativa, 
enquanto a ponta em crescimento 
(extremidade oposta à base) é 
chamada de extremidade positiva. 
• Instabilidade dinâmica/crescimento e 
encurtamento: 
o Existem duas moléculas de GTP 
ligadas a cada uma tubulina alfa e 
beta. 
o Essa molécula atua na instabilidade. 
o O GTP é similar ao ATP e, portanto, 
pode ser hidrolisado liberando um 
GDP e um grupo fosfato. 
o Na tubulina alfa o GTP nunca será 
hidrolisado, enquanto que na tubulina 
beta (extremidade +), pode ou não 
ser hidrolisado. 
o GTP ligado a tubulina beta (não 
hidrolisado ainda); 
o Vários dímeros de tubulina 
carreando o GTP (ligação GTP forte 
promove uma rápida incorporação) 
e isso quer dizer que a ligação é 
mais forte entre os dímeros com a 
presença do GTP, favorecendo e 
acelerando a incorporação de mais 
dímeros de tubulina, ou seja, o 
crescimento do microtubulo. 
o Na última figura, o microtubulo tem 
ao menos 6 camadas de dímeros 
com GTP, mas as camadas mais 
abaixo não possuem GTP. 
o Essa região com GTPs é chamada 
de capa de GTP e ela tem a função 
de proteger a perda de 
subunidades, ou seja, favorece o 
crescimento. 
o Entretanto chega um momento em 
que o crescimento para e, 
ocasionalmente, vai ocorrer a 
hidrólise do GTP, sendo mais rápida 
que a adição da próxima unidade de 
tubulina, de tal modo que as 
extremidades livres serão 
compostas por tubulina GDP, porque 
todos foram hidrolisados. Nesse caso 
vai ocorrer o favorecimento da 
dissociação (ligação GDP fraca 
permite o relaxamento das 
subunidades). 
• Crescimento dentro da célula: 
o Os microtubulos estão 
constantemente crescendo e 
encurtando-se no interior das células. 
o Eles crescem até a borda da célula 
e depois retornam. 
o Entretanto, alguns podem ser 
presos na membrana por proteínas 
que deixam os microtubulos 
estáveis e impedem que eles se 
despolimerizem ou encurtem 
(proteínas capeadoras) 
o Os microtubulos são usados para 
posicionar as organelas. 
o Mas, algumas organelas, como os 
lisossomos, vesículas de secreção, 
endossomos, precisam mover-se no 
citosol. 
o Então essa rede de microtubulos 
que irradiam desde o centrossomo 
e vai até a superfície de membrana, 
serve como trilhos para que as 
vesículas também se locomovam. 
o Para que uma organela utilize um 
microtubulo para deslocar-se de 
uma extremidade da célula a outra, 
ela precisará de ajuda de um tipo 
especial de proteína que se liga por 
um lado ao microtubulo e por outro 
a própria organela que quer se 
mover. 
o Então, a organela não consegue se 
ligar diretamente ao microtubulo 
para percorrer o seu caminho 
intracelular. 
o Essa molécula precisa, também, ter 
a capacidade de obter a energia do 
ATP, hidrolisando-o, para que esse 
movimento ocorra. 
o Por isso essas proteínas são 
chamadas de motores moleculares 
ou proteínas motoras – elas usam a 
energia do ATP para se mover. 
o Como o microtubulo tem duas 
extremidades (+ em direção a 
membrana e - a base onde está no 
centrossomo), existe também duas 
proteínas motoras que vão levar 
para um lado ou para outro. 
o A proteína cinesina: caminha sobre 
o microtubulo em direção à 
extremidade + 
o Proteína dineína: caminha em 
direção à extremidade -, ou seja, 
para o interior da célula 
o Cinesina (ext. +): formação do fuso 
mitótico e meiótico, separação dos 
cromossomos; 
o Dineína (ext. -): transito de vesículas, 
posicionamento do Golgi, batimento 
cílios e flagelos 
o ex. fígado – ligação da extremidade 
livre do microtubulo em 
crescimento à uma molécula ou 
estrutura celular evitando a 
despolimerização da tubulina 
 
• Drogas que afetam os microtubulos: 
o Existem algumas drogas que tem 
ação anticancerígena, justamente 
por agir especificamente nos 
microtubulos. 
o As células cancerígenas têm um alto 
índice mitótico de divisão e 
necessitam do microtubulo para 
formação do fuso mitótico, para 
separar as cromátides irmãs. 
o Sem os microtubulos não é possível 
se dividir. 
o Como as drogas impedem a 
formação dessa estrutura, ela 
também para a proliferação celular. 
o O problema é que elas também 
atuam na divisão celular de células 
normais/saudáveis e, por isso, a 
quimioterapia tem muitos efeitos 
colaterais, por afetar células normais 
do organismo. 
o Exemplo de uma droga: Taxol – 
antes da sua adição, a organização 
dos microtubulos é esperada, com 
uma irradiação por toda a célula 
partindo do centrossomo. Após a 
adição do Taxol, tem-se uma 
grande desorganização por parte 
dos microtubulos, onde estão todos 
misturados e agregados, perdendo 
suas funções. 
→ Resumo: 
 São canudos (25nm espessura) 
instáveis; 
 Polímeros da proteína tubulina 
(primeiro forma-se um dímero de 
alfa e beta tubulina, que depois de 
polimeriza); 
 Nascem no centrossomo; 
 São independentes (isolados) ou 
formar grupos organizados 
(centríolos, cílios e flagelos); 
 Ajudam na sustentação da célula e 
no movimento dento da mesma, 
atuando como trilhos onde as 
organelas/vesículas se deslocam, 
graças às proteínas motoras 
cinestina e dineína.