Citoesqueleto Profa Dra: Fabrino D.L. Alberts 5 edição Cap 16, Fig 1616-1 Microtúbulos em verde Actina em vermelho Citoesqueleto Conjunto dinâmico de polímeros e proteínas responsável por: Dar forma Organizar espacialmente as organelas Resistência mecânica Dinamismo (interno e total) Polarização celular Formação das especializações de membrana Divisão celular (fuso e anel contrátil) Profa Dra: Fabrino D.L. Citoesqueleto Características gerais Está presente em todas as células eucarióticas • Procariotos tem ptns homólogas Quantidade de cada componente varia • Tipo celular • Momento fisiológico Pode formar estruturas extremamente fugazes ou grandes estruturas estáveis • (menos de 1 min. até a vida inteira de uma célula) Os componentes que o formam estão em constante fluxo (renovação ou crescimento) • mesmo quando a estrutura formada é estável Esse fluxo exige baixíssimos gastos de energia Profa Dra: Fabrino D.L. Citoesqueleto Polímeros . L.Citoesqueleto Profa Dra: Fabrino D. . Ptns motoras: transportam macromoléculas e organelas de um ponto a outro do citoplasma. . Profa Dra: Fabrino D.Citoesqueleto Proteínas acessórias Ptns reguladoras: controlam os processos de alongamento e redução dos filamentos principais.L. Ptns de associação: conectam os filamentos entre si ou a outros componentes celulares. L.Citoesqueleto Proteínas motoras Motores moleculares que movem moléculas e organelas • podem aplicar força à rede de polímeros • influenciar na forma das células • Impelir locomoção da célula como um todo Podem ser controladas por sinalização extracelular Têm dois sítios • cabeça interage com polímeros • cauda interage com carga Todas são enzimas que convertem energia química em: • movimento • força • calor Profa Dra: Fabrino D. . L. .Citoesqueleto Proteínas motoras Associadas a actina • Miosinas Associadas aos microtúbulos • Cinesinas •Dineínas Profa Dra: Fabrino D. Citoesqueleto Princípios fundamentais de funcionamento Estabilidade termodinâmica • Filamentos intermediários Filamentos actina ∙ Microtúbulos Pode ser alterada pelas diferentes proteínas acessórias Todos os filamentos do citoesqueleto são formados por ligaçãoes laterais e longitudinais de protofilamentos Garantia de estabilidade termodinâmica Profa Dra: Fabrino D. .L. .L.Citoesqueleto Profa Dra: Fabrino D. Filamentos Intermediários São os polímeros mais estáveis e resistentes à tensão Tem 10nm de diâmetro • Comprimento • Composição Variáveis Excessão lamina Estende Estende--se como cabos transcitoplasmáticos. .L. a partir dos desmossomos Ausentes em células que se multiplicam com rapidez Cada tipo celular tem um tipo de proteína formando seu filamento intermediário • Quando uma célula expressa 2 tipos eles se segregam geográficamente Profa Dra: Fabrino D. .L.Filamentos Intermediários Profa Dra: Fabrino D. .L.Filamentos Intermediários Profa Dra: Fabrino D. .Filamentos Intermediários Profa Dra: Fabrino D.L. • Exclui organelas de áreas impróprias • Sustenta protrusões • Provê estoque molecular para movimentos .L.Filamentos de actina Funções Sustentação Resistência a deformação Movimentos internos de organelas e proteínas Movimento da célula • Locomoção • Contração Limitante de difusão Divisão celular (citocinese) Localização Transcelulares • Provê trilhos de movimento interno Corticais (dispostos logo abaixo da MP) Profa Dra: Fabrino D. .L.Filamentos de actina Profa Dra: Fabrino D. .Filamentos de actina Princípio de funcionamento Seus filamentos são polarizados • Têm orientação uniforme das suas subunidades assimétricas Extremidade em Barbela (pena) ∙Responsável pelo crescimento do polímero ∙Geralmente ancorada na membrana ∙Tem actina ATP Extremidade em ponta ∙Tem actina GTP Profa Dra: Fabrino D.L. L. .Filamentos de actina Características gerais da proteína . ADP [ ]s nanomolares Quando polimerizados formam Actina F (filamentar) Estabilidade varia de cel para cel Obs: Responsáveis pelo estado gel e sol do citoplasma Profa Dra: Fabrino D.actina Proteína globular -> Actina G • subunidades soltas no citoplasma e satarudas de ATP ATP estabiliza a molécula G Capaz de autoauto-polimerização • Interage com Mg2+. ATP. L.Filamentos de actina Polimerização Complexo molecular Arp controlado por sinalização intracelular e por proteínas periféricas de membrana Profa Dra: Fabrino D. . Filamentos de actina Montagem dos diferentes arranjos Depende da expressão de um grupo específico de proteínas ligantes Depende da sinalização recebida • Redes • Filamentos • Filopódios Profa Dra: Fabrino D. .L. .L.Filamentos de actina Miosinas I e II Transporte de carga • actina forma filamentos Movimento celular • actina forma redes Gasta ATP Profa Dra: Fabrino D. .L.Filamentos de actina Transporte de carga intracelular Profa Dra: Fabrino D. L. .Filamentos de actina Contração muscular Profa Dra: Fabrino D. L.Filamentos de actina Contração muscular Profa Dra: Fabrino D. . .Filamentos de actina Movimento celular Profa Dra: Fabrino D.L. Filamentos de actina Movimento celular É preciso certa adesão para haver locomoção • Taxas adesão/locomoção são inversamente proporcionais Geralmente o movimento é gerado por Quimiotaxia ou Haptotaxia Coordenação de 3 eventos • Extensão da borda anterior • Aderência ao substrato • Retração da “cauda”/corpo Profa Dra: Fabrino D.L. . L.Filamentos de actina Movimento celular Profa Dra: Fabrino D. . L.Microtúbulos Funções Transporte intracelular de partículas e organelas • auxílio das ptns motoras Estabelecimento e manutenção da forma celular Resistência à compressão Deslocamento dos cromossomos na mitose Formação e movimentação de cílios e flagelos Formação dos centríolos Localização Origem no centrossomo a partir de uma proteína “molde” e se estendem radialmente por todo o citoplasma Profa Dra: Fabrino D. . L. .Microtúbulos Profa Dra: Fabrino D. Intermediários Instável termodinâmicamente • Pode formar estruturas estáveis Varia com o tipo celular e com momento fisiológico da célula Profa Dra: Fabrino D.L. .Microtúbulos Características gerais Polímero formado por dímeros de tubulina Cilíndrico Oco 25nm de diâmetro e até 20µm de comprimento Tem polaridade Resistentes • Mais rígido do que actina e Fil. Microtúbulos O polímero Formado por 13 protofilamentos orientados longitudinalmente • Interações homofílicas ( (- e -) Polaridade • tubulina sempre voltda para extremidade ( + ) • tubulina sempre voltda para extremidade ( .L. .) É ela quem acora na tubulina Profa Dra: Fabrino D. .) Profa Dra: Fabrino D.L. fazem transposte de moléculase vesículas sobre os microtúbulos • Gastam ATP Cinesinas ( .) -> ( + ) Dineínas ( + ) -> ( .Microtúbulos Proteínas acessórias Têm controle especial sobre a in/estabilidade do túbulo São mais de 12 Proteínas Associadas aos Microtúbulos (MAPs MAPs)) • Estabilizar (ligações laterais ou extremidades) • Fragmentar 1 proteína “molde”. nucleadora • Tubulina 2 proteínas motoras. L.Microtúbulos Proteínas Motoras Profa Dra: Fabrino D. . .Microtúbulos Centrossomo (MTOC) Profa Dra: Fabrino D.L. Microtúbulos Proteínas acessórias .MAPs Desestabilizadoras • Cinesinas incomuns MACK – (cinesina associada ao centrômero mitótico) ∙Tem um ATP em seu centro e a quebra desse ATP causa tensão sobre o arranjo estrutural da extremidade (+) • Catanina Quebra o microtúbulo – CATÁSTROFE ∙Gasta ATP Profa Dra: Fabrino D. .L. .L.Microtúbulos Profa Dra: Fabrino D. e Flagelos .L.Microtúbulos Cílios Profa Dra: Fabrino D. Earnshjaw. Elsevier. W. Lewis.S. Pollard.OBRIGADA ::-) Bibliografia Alberts.. Raff. Biologia celular.. Berk. Porto Alegre. Rio de Janeiro.. Lodish.. Zipursky. Molecular cell biology.H. New York. danifabrino@gmail. 5 a edição. 5th. M. K. H. et al.L. 2010. Artmed.. W. P. P.. Freeman & Co. 2006. Walter. RJ.D.com Profa Dra: Fabrino D.A. Biologia Molecular da Célula. B.L..C. Roberts.. J. Ed. . Johnson A. 2004. Matsuaira. T.