Citoesqueleto: Estruturas e Dinâmica

Prévia do material em texto

Gabriela Lopes - TXXX 
Citoesqueleto 
O que é o citoesqueleto? 
É o conjunto de estruturas proteicas presentes na célula, que é responsável pela morfologia 
celular, organização e pela dinâmica intracelular 
 
Proteínas do citoesqueleto 
Alfa-
actina 
Alfa-tubulina/beta-tubulina 
 
Filamentos 
intermediários
Estruturas que compõem 
Microfilamento de actina 
 Formados pela associação de monômeros de alfa-actina (actina G  G de globular) 
 Se a associação for de proteínas globulares, vão formar um filamento (actina F  F de 
filamentosa) 
 Determinam a forma e a superfície celular, ou seja, determinam a morfologia celular 
 Desempenham função importante na contração muscular 
Microtubulos 
 Formados pela associação de heterodímeros de alfa e beta tubulina. Tanto alfa quanto 
beta possuem a capacidade de ligação a GTP 
o Essa associação de proteínas globulares forma um filamento 
 Determinam o posicionamento de organelas e direcionam o transporte intracelular 
 São responsáveis pela dinâmica celular 
 Participam da divisão celular 
 São responsáveis pelos movimentos de cílios e flagelos 
Filamentos Intermediários 
 Formados pela associação de proteínas que são, em sua essencial, fibrosas (Ex: 
queratina). Essa característica torna os filamentos intermediários os mais resistentes dentre 
as estruturas do citoesqueleto 
 Conferem resistência mecânica as células 
 Encontram – se associados a desmossomos (adesão cel-cel) e hemidesmossomos (adesão 
cél-matriz) 
Por que dizemos que os filamentos do citoesqueleto são como uma trilha de formigas e não 
uma via expressa? Qual a importância, para a célula, desta característica? 
Gabriela Lopes - TXXX 
Dizemos que os filamentos do citoesqueleto se assemelham a uma trilha de formigas e não a 
uma via expressa pelo fato que, a via expressa se mantem num mesmo sentido, a trilha de 
formigas não. Se o piquenique muda de local, as formiguinhas vão atrás, mas já a via expressa se 
mantem sempre na mesma direção. Assim devem ser as estruturas do citoesqueleto, elas se 
alteram, persistem ou se modificam de acordo com a necessidade, eles se adaptam a diferentes 
condições e estímulos. 
Dinâmica do citoesqueleto 
 A associação de proteínas ocorre através de interações não-covalentes 
 As interações entre proteínas devem respeitar uma constante de equilíbrio 
o Conforme as proteínas se associam, as concentrações de subunidades livres vão 
reduzindo, reduzindo também a taxa de associação 
 Ton = Taxa de associação. Toff = taxa de dissociação 
 Kon = constante de associação. Koff = constante de dissociação 
 Ton = Kon. [A] . [B] Toff = Koff . [AB] 
 Em equilíbrio, Ton = Toff, ou seja, Kon . [A] . [B] = Koff.[AB] 
 Keq = [AB] / [A] . [B] = Kon / Koff 
o Quanto maior a afinidade entre as moléculas, maior será o valor de Keq e maior 
será a quantidade de ligações não covalentes. Consequentemente, menor será o 
valor de ∆G° e menor será a concentração critica 
Hidrolise de nucleotídeos 
 Hidrolise = reação de decomposição 
 Cada molécula de actina apresenta uma molécula de ATP que é hidrolisada em ADP. Da 
mesma forma, cada molécula de tubulina apresenta uma molécula de GTP que é 
convertida em GDP, logo após a sua adição ao polímero 
 A hidrolise do nucleotídeo associado reduz a afinidade de ligação das subunidades pelas 
subunidades adjacentes e torna mais provável a dissociação desta subunidade na 
extremidade do filamento 
 Geralmente a forma T é adicionada ao filamento e 
a D dissociada 
Capas de ATP e capas de GTP 
 Capa de GTP é a presença de heterodimeros de tubulina, na forma T, em uma 
extremidade do microtubulo. Sua formação ocorre quando a taxa de adição de 
heterodimeros torna-se maior do que a velocidade com que o nucleotídeo trifosfatado é 
hidrolisado. Assim, quando uma nova subunidade T for adicionada, a subunidade anterior 
ainda estará na forma T. Ocorre nos microtubulos 
 Capa de ATP é a presença de heterodimeros de tubulina, na forma T, em uma 
extremidade do microtubulo. Sua formação ocorre quando a taxa de adição de 
heterodimeros torna-se maior do que a velocidade com que o nucleotídeo trifosfatado é 
hidrolisado. Assim, quando uma nova subunidade T for adicionada, a subunidade anterior 
ainda estará na forma T. Ocorre nos filamentos de actina 
 A taxa de adição de subunidades em um filamento de actina 
ou microtubulo em crescimento pode ser mais rápida do que a 
taxa na qual seus nucleotídeos associados são hidrolisados. 
Assim, a extremidade terá um capa de subunidades contendo o 
nucleosídeo trifosfato  uma capa de ATP em filamentos de 
actina ou uma de GTP no caso de microtúbulos 
Gabriela Lopes - TXXX 
Caso as hidrólises de ATP e GTP não estivessem presente, quais seriam as consequências para 
a dinâmica celular? 
Caso não houvesse a hidrólise de nucleotídeos, teríamos apenas a forma T, a qual é muito 
energética de grande vantagem para a polimerização. Nesse sentido, a célula teria grandes 
dificuldades em controlar o crescimento dos polímeros do citoesqueleto, os quais, certamente, 
apresentariam dimensões muito extensas! 
Concentração crítica 
 O que é CC? É a concentração de subunidades (monômeros de actina ou heterodimeros 
de tubulinas) livres em solução, de modo que a taxa de associação seja igual a de 
dissociação, ou seja, equilíbrio químico 
 Isso acontece por causa de um equilíbrio termodinâmico que é estabelecido em qualquer 
associação molecular e está relacionado a estabilidade da ligação entre moléculas 
o Por exemplo, moléculas com maior quantidade de ligações apresentam maior 
estabilidade e, portanto, polímeros destas moléculas apresentarão menor 
concentração crítica 
 Acontece quando a concentração de subunidades livres foi reduzida ao ponto de não 
haver mais crescimento de polímero, não haver mais alterações [AB] e/ou [A] e [B] 
Sobre a concentração crítica, qual a importância da hidrólise de nucleotídeos trifosfatados 
para a dinâmica celular? Explique com conceitos de termodinâmica 
Com a hidrólise de nucleotídeos, se estabelece a presença de duas formas de subunidades 
termodinamicamente distintas. A primeira delas, ligada a NTP, apresenta maior energia e, 
portanto, maior estabilidade de ligação ao polímero. Assim, apresentará alta constante de 
equilíbrio e menor concentração crítica. A segunda delas, ligada a NDP, apresenta menor 
energia e, portanto, menor estabilidade de ligação ao polímero, resultando em uma constante 
de equilíbrio menor e concentração crítica maior 
Taxa de nucleação 
Defina o conceito de nucleação. Qual a vantagem para a célula desta característica? 
É o processo de formação de uma associação inicial de protofilamentos, a partir da qual ocorre 
uma rápida polimerização. Através desta característica a célula pode escolher onde haverá a 
polimerização de um filamento, bastando realizar a nucleação das estruturas no citoesqueleto 
nos locais escolhidos. 
 Pequenos oligômeros podem se associar, espontaneamente, porém são instáveis e se 
dissociam rapidamente. Esta instabilidade cria uma barreia cinética para a nucleação 
 Células possuem proteínas e complexos enzimáticos que catalisam a nucleação em locais 
específicos, de acordo com a necessidade 
 
Onde ocorre a nucleação dos microtúbulos? 
No centrossomo, próximo ao núcleo 
 
Onde ocorre a nucleação dos filamentos de actina? 
Acontecem próximo a membrana plasmática 
Gabriela Lopes - TXXX 
 
Extremidade (+) vs. Extremidade (-) 
 (+)  é a extremidade em que as associações de novas subunidades ocorrem com + 
facilidade. 
 (-)  extremidade em que as associações de novas subunidades ocorrem com – 
facilidade. 
 Alterações conformacionais que ocorrem nas subunidades, conforme elas interagem 
entre si, acarretam em taxas de crescimento distintas, em cada extremidade 
o (+) mais rápida 
o (-)  menos rápido 
 O crescimento de polímeros de microtubulos ocorre somente na extremidade (+) 
 Em seres humanoa a extremidade(-) permanece fixa no centrossomo 
Instabilidade dinâmica em microtúbulos 
 É a característica que microtubulos possuem em [polimerizar e despolimerizar (catástrofe 
de microtubulos)] rapidamente 
 Microtubulos são constituídos pela associação de heterodímeros de alfa e beta tubulinas. 
Tanto alfa quanto beta possuem a capacidade de ligação a GTP 
 A ligação de GTP a essas proteínas promove maior estabilidade e possibilita uma maior 
quantidade de interações intermoleculares 
o Aumenta a quantidade de lig não covalente  aumenta Keq  diminui CC  
∆G°<< 0 
 Quando um heterodimero alfa/beta tubulina se associa a um polímero de microtúbulos, 
haverá mudanças estruturais, fazendo com que a subunidade beta-tubulina adquira 
atividade catalítica, promovendo a hidrólise de GTP em GDP + PO-3 
 Quando a subunidade beta de um heterodimero alfa/beta tubulina estiver ligada a uma 
molécula de GTP, a conformação molecular permite uma maior quantidade de 
interações covalentes 
 Por outro lado, quando a subunidade beta de um heterodimero alfa/beta tubulina estiver 
ligada a uma molécula de GDP, haverá menor quantidade de interações não covalente 
 Portanto, heterodimeros alfa/beta tubulinas ligadas a 
GTP (forma T) possuem melhor termodinâmica que os 
heterodimeros cujas betas tubulinas estão ligadas a 
GDP (forma D) 
 Se beta tubulina não tivesse atividade catalítica de GTP 
em GDP, então teríamos apenas a forma T disponível 
o Considerando que a forma T possui grande 
capacidade de polimerização, se somente tivéssemos a forma T, os microtubulos 
não teriam dinâmica, além de apresentarem dimensões muito elevadas (muito 
longas), o que seria incompatível com a vida 
 Se a taxa de associação de uma forma T for maior do que a velocidade com que beta-
tubulinas (previamente adicionadas) catalisam a hidrólise de GTP em GDP, então teremos 
o crescimento de um polímero 
 Se a velocidade de catálise de hidrolise de GTP em GDP for, por outro lado, maior do que 
a taxa de associação de novas subunidade de alfa/beta-tubulinas (forma T), então 
teremos uma CATÁSTROFE 
 
Gabriela Lopes - TXXX 
Dinâmica dos microfilamentos de actina 
 São constituídos pela associação de subunidades solúveis de alfa-actina (monômeros) 
 Monômeros de alfa-actina se ligam a ATP, o que aumenta a quantidade de interações 
intermoleculares, tornando a polimerização mais favorável 
 Quando a alfa actina (ligada a ATP) se associa a um polímero, há mudanças estruturais 
que permitem que a acyina hidrolise ATP em ADP 
 A forma D (alfa actina ligada a ADP) também possui menor capacidade de 
polimerização 
Treadmilling 
 É um processo predominante em actina 
 Ele acontece quando subunidades solúveis de alfa-actina (forma T), são adicionadas a 
extremidade (+) a uma velocidade igual a taxa de remoção de subunidades de alfa-
actina (forma D), a partir da extremidade (-) 
 Um processo de treadmilling promove o deslocamento do dilamento de actina. Este 
deslocamento pode resultar em alterações morfológicas da célula visto que os filamentos 
de actina se encontram em abundancia no periplasma celular, próximo a membrana 
plasmática. Qualquer mudança morfológica plasmática (ex: fagocitose, pinocitose) 
ocorre, pois, há uma mudança na disposição espacial dos microfilamentos de actina-F 
Comparando 
MICROTUBULOS ACTINA 
Heterodimeros de alfa/beta tubulinas Monômeros de alfa actina 
Alfa/beta tubulinas se ligam a GTP Alfa actina se liga a ATP 
Beta tubulina hidroliza GTP em GDP Alfa actina hidrolisa ATP em ADP 
Capa de GTP Capa de ATP 
Extremidade (-) permanece presa no 
cromossomo 
Extremidade (+) e (-) podem estar livres 
Instabilidade dinâmica  catástrofe Treadmilling: não há crescimento do polímero, 
mas há deslocamento 
 
 
 
Gabriela Lopes - TXXX 
 
Qual a relação da dineína com distúrbios respiratórios e infertilidade? 
As dineínas são responsáveis pelo movimento dos cílios e dos flagelos, assim se há uma 
deficiência nela, pode vir a acontecer distúrbios respiratórios pois prejudicam a ação de células 
respiratórias ciliadas responsáveis pela limpeza das secreções pulmonares, tornando o muco 
mais viscoso, obstruindo a luz dos brônquios, diminuindo a elasticidade pulmonar e facilitando o 
Proteínas 
 
Função Estrutura do 
citoesqueleto 
associada 
Adendos 
Complexo 
gama-tuRC 
Promover a nucleação de 
novos filamentos de 
microtubulos 
Microtubulos Cada feixe de 
microtubulos está 
associado a um complexo 
gama-tuRC 
Estatiminas Impedir a associação de 
heterodimeros a 
extremidade (+) dos 
microtubulos 
Microtubulos Seriam a ferramenta que a 
célula possui para induzir a 
catástrofe 
Maps Estabilizam e organizam os 
feixes de microtubulos, 
portante, reduzem a 
dinâmica 
Microtubulos São importantes para 
manter feixes estáveis 
naqueles tipos celulares 
que possuem menor (ou 
zero) atividade de divisão 
celular 
Cinesinas importante papel na 
formação dos fusos 
meióticos e mitóticos 
Microtubulos, 
inclusive os usam 
para se 
locomover 
As cinesinas são proteínas 
motoras, que a cada 
passo gastam 1 atp 
Dineínas Se deslocam pelos 
microtubulos e exercem 
grande papel no 
movimento de cílios e 
flagelos 
Microtubulos, 
inclusive os usam 
para se 
locomover 
Mutações em dineinas 
pode resultar em 
infertilidade e problemas 
respiratórios 
Proteínas acessórias 
Complexo ARP Promovem a nucleação do 
crescimento de filamentos 
de actina na extr (-) 
permitindo o rápido 
alongamento na extr (+) 
Actina X 
Formina Promovem a nucleação do 
crescimento de filamentos 
de actina 
Captura dois 
monômeros de 
actina 
X 
Profilina Impede a associação de 
actina a extremidade (-), 
favorecendo o crescimento 
a partir da extremidade (+) 
Monômeros de 
actina 
X 
Timosina Impedem a associação de 
actina a qualquer 
extremidade 
Monômeros de 
actina 
Atua junto com a profilina 
Tropomiosina Estabiliza o microfilamento 
de actina 
Actina Junto a troponina exerce 
papel importante na 
contração muscular 
Miosina Contração muscular Actina É uma proteína motora 
Gabriela Lopes - TXXX 
acometimento de infecções respiratórias e infertilidade porque o espermatozoide depende de 
um flagelo para se locomover. 
 
O que são e qual a função das estatiminas? 
São proteínas que se associam a heterodímeros de tubulina, impedindo a associação destas 
moléculas a polímeros de microtúbulos. 
MAPs 
 São proteínas que se associam a microtubulos, estabilizando-os individualmente e/ou em 
feixes 
 São responsáveis, por exemplo, pela organização dos filamentos de microtubulos em uma 
célula nervosa 
 Quando temos a fosforilação de MAPs, estas proteínas se tornam incapazes de se associar 
a um feixe de microtubulos, aumentando a ocorrência de catástrofes 
 Células que apresentam grande atividade de divisão celular: 
o Maior quantidade de MAPs fosforiladas 
o Feixes de microtubulos com maior instabilidade dinâmica 
 Células que apresentam baixa atividade de divisão celular 
o Menor quantidade de MAPs fosforiladas 
o Feixes de microtubulos com maior estabilidade 
O que são MAPs e qual a relação destas moléculas com doenças neurodegenerativas? 
MAPs são proteínas associadas à microtubulos, que os estabilizam e organizam seus feixes, por 
onde serão transportadas vesículas com neurotransmissores. Doenças neurodegenerativas se 
dão pela maior desorganização dos feixes de microtubulos, por uma falha na MAP-2. Assim, se 
ocorre essa falha as MAPs não são capazes de estabilizar os microtubulos, o que gera uma 
desordem dos mesmos, resultando numa doença neurodegenerativa. 
TAU vs. MAP-2 
 Correlação clinica 
o Doenças neurodegenerativas tem em comum uma maior desorganização dos 
microtubulos, por uma falha na função das proteínas TAU e MAP-2 
(hiperfosfoxidade) 
 Neurônios são exemplos de ceçiças que não se dividem, e portanto, possuem um baixo 
grau de fosforilação de MAPs 
o Doenças neurodegenerativastêm em suas citologias a ocorrência de MAPs 
hiperfosforiladas e incapazes de manter os microtubulos organizados 
Quinases 
 Enzimas que catalisam a transferência de fosfato de um ATP para uma outra molécula 
 MAP-quinaze  quinaze que fosforilam MAPs 
Fosfatases 
 Enzimas que catalisam reações de hidrólise de grupamentos fosfatos 
 Proteína – fosfatases  fosfatases que removem fosfato de proteínas previamente 
fosforiladas (ex: MAPs) 
Gabriela Lopes - TXXX 
Duplicação dos centrômeros 
 Ocorre no início do ciclo celular 
 Em G1, centríolos se separam por alguns micrômeros 
 Em S, um centríolo filho começa a crescer próximo a base de cada centríolo-pai 
 O alongamento do centríolo se completa em G2 
 Os dois pares de centríolos se separam no início da divisão celular, os quais começam a 
nuclear seus próprios feixes de centríolos 
Montagem do fuso 
 No início da divisão celular, os dois centrômeros se movem ao longo do envelope nuclear. 
Essa separação é movida por proteínas motoras 
 Durante a maturação do centrossomo, há um aumento na quantidade de complexos 
gama-tuRC 
 M-CdK (quinase dependente de ciclina) promove a fosforilação de MAP, impedindo que 
estas proteínas estabilizem os microtubulos, aumentando a ocorrência de catástrofes 
Ligação de microtubulos aos cinetocoros 
 Cinetocoros possuem de 10 a 40 sítios de ligação a microtubulos 
 São células que contem centrossomos e promovem a união dos cromossomos por ‘busca 
e captura’ 
Qual o mecanismo pelo qual ocorre a ligação dos feixes de microtúbulos aos cinetocoros dos 
cromossomos metafásicos? Qual a importância da instabilidade dinâmica para este processo? 
A ligação de feixes de microtubulos aos cinetócoros acontecem por meio do mecanismo de 
“tentativa e erro”. Dessa forma, a instabilidade dinâmica garante um rápido rearranjo em caso 
de falha na tentativa de ligação 
Biorientação 
 Sucesso da divisão demanda que cromátides-irmãs se liguem a polos opostos do fuso 
mitótico, de forma que se movam a extremidades opostas da célula 
 Para que as cromátides-irmãs não se liguem ao mesmo polo do fuso, os cinetócoros são 
construídos em orientações opostas 
 A separação das cromátides ocorre por catástrofe 
De que maneira as cromátides são separadas durante a anáfase? Qual o nome dado a este 
processo dinâmico dos microtúbulos? Como ocorre este processo? 
Durante a anáfase, as cromátides-irmãs se separam por meio da catástrofe, na extremidade 
(+) dos microtubulos, o qual acarreta no rápido encolhimento das fibras do fuso por conta da 
remoção da capa de GTP. 
 
Proteínas acessórias 
Complexo ARP 
 O que é? São proteínas que se associam a qualquer região de um filamento de actina, 
promovendo um novo sitio de nucleação e ramificação 
Gabriela Lopes - TXXX 
 É um complexo que possui duas proteínas relacionadas a actina, e cada uma dessas 
proteínas apresenta cerca de 45% de similaridade com actina 
 Ele promove a nucleação do crescimento do filamento de actina na extremidade (-), 
permitindo o rápido alongamento na extremidade (+) 
 Esse complexo pode se ligar lateralmente a um outro filamento, permanecendo ligado a 
extremidade (-), dando origem a filamentos individuais organizados em uma rede 
ramificada 
 Permanece ligado a extremidade (-) 
Formina 
 O que são? São proteínas que se associam à extremidade + dos filamentos de actina, 
formando um complexo dimérico capaz de promover a nucleação de novos monômeros 
de actina 
 Sua ação se dá através da captura de dois monômeros de actina, facilitando a 
associação destas proteínas a extremidade (+) do filamento em construção 
Qual a diferença entre forminas e complexo Arp? 
Complexo Arp, diferentemente das forminas, permanece ligado com sua extremidade (-) ao 
filamento de actina, criando um ponto de nucleação que gera uma ramificação, permitindo a 
criação de uma rede de microfilamentos de actina. As forminas, por outro lado, apesar de 
igualmente promoverem a nucleação de actina, esta nucleação não gera ramificações 
Profilinas 
 Proteínas que se associam a monômeros de actina, impedindo a associação destes a 
extremidade (-), favorecendo o crescimento a partir da extremidade (+) 
O que são profilinas e de que maneira essas proteínas contribuem para a dinâmica do 
citoesqueleto? 
Profilinas são proteínas que se associam a monômeros de actina, afim de impedir a ligação 
dele com a extremidade (-). Assim, as profilinas atuam em conjunto com as forminhas, 
otimizando o crescimento de actina pela extremidade (+) 
Timosina 
 Proteínas que se associam a monômeros de actina, impedindo a associação destes a 
qualquer extremidade 
 Ela compete com a profilina e ambas costumam atuar em conjunto. Uma bloqueia a 
ação da outra, sendo elas antagônicas 
Tropomiosina 
 Função  Estabiliza um microfilamento de actina, associando lateralmente + estabiliza 
actina F 
 Junto a troponina, exerce papel importante durante a contração muscular 
o Troponina não está associada a actina, mas sim a tropomiosina 
 Dependendo da situação impede que a miosina se ligue a actina 
Miosina 
 É uma proteína motora associada a actina (Função de transporte) e exerce papel 
importante durante a contração muscular 
 Há proteínas, da família das miosinas, que não participam da contração muscular, 
estando presentes em outros tipos celulares, auxiliando o transporte de vesículas através 
de filamentos de actina, em conjunto com as cinesinas (nos microtúbulos). 
Gabriela Lopes - TXXX 
 Análoga a cinesina, dineína nos microtubulos 
 
Proteína motora associada a 
microtubulos 
Cinesinas responsáveis pelo transporte de organelas 
membranosas 
Proteína motora associada a 
microtubulos 
Dineínas associadas a microtúbulos de cílios e 
flagelos, promovendo a movimentação 
destas estruturas e, consequentemente, a 
locomoção celular. 
Proteína motora associada a 
Actina 
Miosina exercem importante papel na contração 
muscular e também atuam no transporte 
de vesículas através dos filamentos de 
actina. 
 
Nucleação de filamentos de actina 
 Complexo ARP 
o Cria uma estrutura proteica quartenária muito estável a apartir da qual o 
monômero de alfa actina se associam com facilidade 
o Permanecem fixos a extremidade (-) 
 Logo, filamentos de actina associados a complexp ARP não são passiveis de 
treadmilling 
o Pode se associar lateralmente a um outro filamento de actina, criando um ponto 
de ramificação 
 profilinas 
o Se associam a monômeros de alfa actina, restringindo a associação deste 
monômero a extremidade (+) 
 Monômeros associados a profilinas não conseguem se ligar a extremidade (-) 
 
 
 Forminas 
o Se associam a extremidade (+) estabilizando esta extremidade e favorecendo a 
nucleação de actina 
 Permanem ligadas as extremidades (+) 
 Não impedem o treadmillinh 
 Timiosina 
o Tanto a profilina quanto a timiosina competem pela ligação ao monômero de alfa 
actina 
 A célula controla qual destas proteínas se ligará no monômero 
 Se ligada a profilina  temos crescimento de actina F 
 Se ligada a timosina  temos a parada do crescimento de actina F 
 
 A imagem ao lado representa qual estrutura do citoesqueleto? Filamentos de 
actina. Qual a estrutura representada pela seta? A seta representa o complexo 
arp. Qual a função da estrutura indicada pela seta? O complexo arp promove 
a nucleação de actina e permite a criação de pontos de ramificação. 
 
Gabriela Lopes - TXXX 
 
De acordo com a imagem ao lado, nomeie as estruturas 
representadas pelas letras A, B,C e D 
a) Formina 
b) Monômero de alfa actina 
c) Profilina 
d) Miosina 
 
 
 
Contração muscular 
 Passos: 
1) chegada do potencial de ação à junção neuromuscular promove a abertura de 
canais de íon cálcio 
2) influxo de ca2+ no neurônio pré-sináptica que resultará na ativação das proteínas 
t - snare v- snare, resultando na exocitose de acetilcolina. (ach) 
3) a ach se liga nos receptoresnicotinicos de acetilcolina (nAchR) localizados na 
fibra muscular 
4) a ligação de Ach no nAchR resulta na abertura do canal ionico, promovendo um 
grande influxo de íons Na+ 
5) a despolarização pós-sináptica promove a abertura dos canais de tons cálcio 
dependentes de voltagem 
6) o íon Ca+2+ , agora no citoplasma, se ligará a troponina 
7) a troponina sofre uma mudança conformacional, resultando no deslocamento da 
troponina sobre a actina 
8) o deslocamento da tropormiosina expôs o sítio de ligação da miosina à actina 
9) a miosina se liga à actina, resultando na contração muscular 
PS: para que a miosina se desligue da actina, é necessário 1atp. 
Quais as proteínas envolvidas na contração muscular? 
Miosina, tropomiosina, actina e troponina 
De onde vem a energia necessária para este processo? 
A energia é proveniente da hidrólise de ATP 
Qual a importância do cálcio para o processo de contração muscular? 
O cálcio se liga a troponina, promovendo o deslocamento da tropomiosina e permitindo 
a associação da miosina ao filamento de actina 
Cascata de eventos 
 Chegada do potencial de ação a junção neuromuscular  Ca+2  Ach  nAchR  Ca+2 
 troponina  tropomiosina  miosina liga na actina 
 
Miastenia gravis 
• resposta autoimune onde são produzidos anticorpos contra nAchR 
o Há uma redução na quantidade receptores 
o Ach tem meros sítios de ligação 
 
 Uso de anticolinesterásicos pode auxiliar no tratamento 
o Fármacos que atuam como inibidores da enzima acetilcolinesterase 
o Diminui a degradação de Ach na fenda sináptica 
o Ach permanece por mais tempo na 
pendor Sináptica, favorecendo a Ligação aos poucos nAchR que restaram 
o O uso de corticoides também é indicado para reduzir a resposta autorimunológica 
 
Gabriela Lopes - TXXX 
Filamentos intermediários 
 Fornecem resistência mecânica ás células 
 Diferentes proteínas (todas fibrosas) podem formar os filamentos intermediários, 
dependendo do tipo celular. (ex: alfa-queratina) 
 A dinâmica desses filamentos permite que estas estruturas sejam dissociadas, por meio da 
fosforilação das proteínas 
 No entanto, sua dinâmica é inferior se comparada aos microtubulos e aos filamentos de 
actina 
 Fosforilação = dissociação 
 Desfosforilação = associação 
 
 
Junções de adesão/ancoramento 
 
Caderinas 
 São proteínas que promovem a adesão homofílica (entre células iguais) 
 Ligação mediada pelo ion de Ca2+ 
 Elas controlam a adesão seletiva das células 
 Cálcio dependente 
 Células cancerosas  indiferenciadas  mudanças na expressão de cadeinas permite a 
metástase 
Cateninas 
 Ancoramento intracelular 
Gabriela Lopes - TXXX 
 Elas ligam as caderinas ao citoesqueleto de actina, exercendo importante função na 
estrutura das junções de adesão 
 Também efetuam a interligação entre as caderinas e o citoesqueleto 
Desmossomos 
 Proporcionam força mecânica ao epitélio 
 Eles são estruturalmente semelhantes as junções de adesão, porém estão associados a 
filamentos intermediários 
Pênfigo 
 Trata-se de uma condição autoimune, onde há produção de anticorpos anticaderinas, os 
quais rompem as estruturas dos desmossomos, resultando na formação de bolhas na pele 
e/ou mucosas. 
 Pênfigo foliáceo: quando há autoanticorpos antidesmogleína 1, uma caderina 
predominante no tecido epitelial. Por essa razão, as lesões do pênfigo foliáceo ocorrem 
na pele. Razão pela qual é conhecido como “fogo selvagem”. 
 Pênfigo vulgar: quando há autoanticorpos antidesmogleína 1 e antidesmogleína 3, esta 
última presente em mucosas. Nesse sentido, no pênfigo vulgar, as lesões têm início em 
mucosas (boca, por exemplo) e atingem, posteriormente, a pele. 
 
 Pênfigo bolhoso: No pênfigo bolhoso (ou penfigóide bolhoso), os autoanticorpos 
produzidos são reativos contra uma proteína relacionada à adesão mediada por 
hemidesmossomos. Sendo assim, no pênfigo bolhoso, diferente do pênfigo vulgar e 
pênfigo foliáceo, as estruturas comprometidas são hemidesmossomos, acarretando 
prejuízo na adesão entre as células e a lâmina basal. 
o Atenção: como os antoanticorpos no penfigóide bolhoso são contra proteínas 
associadas a hemidesmossomos, estas proteínas, obviamente, não são da família 
das caderinas, como ocorre no pênfigo foliáceo e pênfigo vulgar. 
Integrinas 
 São responsáveis por unir a célula a matriz extracelular 
 São proteínas que promovem forte adesão (filamentos intermediários) entre as células 
 São ativadas após a ligação de um ligante especifico 
Selectinas 
 São proteínas que promovem a adesão transiente entre células 
 Importante no processo de rolamento de leucócitos 
Junções compactas (junções de oclusão) 
 Constituem uma barreira entre duas células 
 Formam a barreira hematoencefálica 
 Controlam a permeabilidade intestinal 
Junções comunicantes 
 Permitem a comunicação intercelular através da passagem de pequenos solutos. 
o Ex: Aminoácidos, nucleotídeos, carboidratos, íons inorgânicos etc. 
Gabriela Lopes - TXXX 
Resposta imune inata 
Danos  padrões moleculares associados ao dano (Damp) 
Patógenos  padrões moleculares associados a patógenos (Pamp) 
Venenos  padrões moleculares associados a venenos (Vamp) 
RECEPTORES DE RECONHECIMENTO DE PADRÕES 
 Reconhecimento de pamps e/ou vamps resulta na secreção de citocinas pró-
inflamatórias 
o Citosinas pró-inflamatórias: 
 Vasodilatação 
 Aumento da permeabilidade vascular  menor fluxo sanguíneo 
 Aumento da expressão de selectinas  captura e rolamento de leucócitos 
 Integrinas de recrutamento de leucócitos 
A qual filamento do citoesqueleto, as junções de adesão se encontram associadas? 
Se encontram associadas aos microfilamentos de actina os quais não conferem a mesma 
resistência que os desmossosmos, mas é o suficiente para manter as células unidas 
A qual filamento do citoesqueleto, os desmossomos se encontram associados? 
Se encontram associados aos filamentos intermediário, que são constituídos de proteínas 
fibrosas que conferem grande resistência mecânica a célula 
 
Durante uma resposta inflamatória, alguns leucócitos são recrutados da circulação para os 
tecidos lesionados. Este processo de captura envolve a adesão de leucócitos ao endotélio, o 
rolamento destas células e, por fim, a diapedese. Com relação a este processo, quais as 
proteínas envolvidas e quais as respectivas estruturas do citoesqueleto que estas proteínas se 
encontram associadas? 
O rolamento de leucócitos é promovido pela ação das SELECTINAS, proteínas de adesão não 
tão forte que se encontram associadas a microfilamentos de actina. A diapedese ocorre após a 
firme fixação dos leucócitos ao endotélio, mediada por integrinas (ICAM), as quais se encontram 
associadas a filamentos intermediários. 
Questão Quais são as estruturas representadas por A, B, C? 
a) Caderinas 
b) Cateninas 
c) Filamentos intermediários 
 
 
Quais são as estruturas representadas por A, B, C? 
a) Caderinas 
b) Cateninas 
c) Microfilamentos de actina 
 
Gabriela Lopes - TXXX 
Mais questões 
 
 
Para deixar anotado...