Citoesqueleto. Organização dos componentes celulares Interação mecânica com o ambiente Movimentos coordenados. Ações dependentes do citoesqueleto

Transcrição

1 Citoesqueleto

2 Citoesqueleto Organização dos componentes celulares Interação mecânica com o ambiente Movimentos coordenados Ações dependentes do citoesqueleto ossos e músculos celulares

3 Micrografia de fluorescência de uma célula de fibroblasto corada para evidenciar filamentos intermediários de queratina

4 Componentes do citoesqueleto: filamentos protéicos MT = microtúbulos IF = filamentos intermediários AF = filamentos de actina

5 Distribuição dos filamentos do citoesqueleto em células eucarióticas epiteliais do intestino

6 Filamentos intermediários Resistência mecânica à tensão intermediários em referência ao diâmetro Formam uma rede citoplasmática que envolve o núcleo estendem-se à periferia da célula, ancorando junções célula-célula Aparecem tbém na lâmina nuclear

7 Coloração com anticorpos marcados com fluorocromos mostrando distribuição celular dos filamentos intermediários de queratina e lamina

8 Estrutura das proteínas que formam os filamentos intermediários cabeça bastão cauda N-terminal C-terminal Dímero de filamento intermediário com caudas globulares e domínio central α-helicoidal conservado.

9 Filamentos intermediários

10 Filamentos intermediários Particularmente presente sem células que sofrem estresse mecânico As células permanecem intactas e unidas Ruptura das células Camada de células epiteliais sendo distendida

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12 Proteínas acessórias Interligam os feixes de filamentos intermediários (FI) formando arranjos fortes e estáveis. Ex. plectina mantém os feixes de FI unidos e os conecta a microtúbulos, filamentos de actina e desmossomos Micrografia eletrônica de um fibroblasto. Em vermelho, os microtúbulos; em azul, os filamentos intermediários; e em verde, fibras de conexão de plectina e, em amarelo partículas de ouro ligadas a anticorpos que reconhecem a plectina

13 Microtúbulos Papel essencial na organização das céls. eucarióticas Tubos protéicos longos e ocos Sofrem dissociação e reassociação Criam vias de transporte para vesículas e organelas Ancoram organelas e membrana plasmática Formam o fuso mitótico, cílio e flagelo Microtúbulos geralmente se estendem para fora da estrutura organizadora

14 heterodímero Estrutura dos monômeros de tubulina e sua organização nos microtúbulos

15 Arranjo dos protofilamentos em microtúbulos simples, duplos e triplos

16 Estágios na montagem dos microtúbulos Tubulina α Tubulina β Extremidade (+) Há polaridade... Montagem do protofilamento Montagem da folha Extremidade (-) Elongação do microtúbulo

17 Centros organizadores de microtúbulos Número, posicionamento e orientação no citoplasma são controlados Em células animais = o centrossomo é o principal centro organizador de microtúbulos γ-tubulina é o sítio de nucleação O crescimento do microtúbulo é orientado.

18 Micrografia eletrônica do centrossomo (centro organizador de microtúbulos) em uma célula animal.

19 Instabilidade dinâmica dos microtúbulos Crescimento e encurtamento do microtúbulo de forma dinâmica. Deve-se a capacidade da tubulina de hidrolisar GTP

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21 Temperatura afeta a montagem/desmontagem dos microtúbulos

22 Balanço entre montagem e dissociação Há uma remodelação rápida e contínua dos microtúbulos no citosol. Colchicina X Taxol no fuso mitótico Drogas antimitóticas A tubulina pode ser estabilizada, evitando a despolimerazação atendendo às necessidades da célula.

23 Dinâmica dos microtúbulos

24 Os microtúbulos organizam a célula Contribuem para a polarização das células animais; Auxiliam no posicionamento das organelas e guiam o trânsito entre os diversos compartimentos celulares.

25 Proteínas motoras direcionam o transporte Proteínas motoras usam a energia da hidrólise de ATP para o transporte de organelas, vesículas e outros; As vias citoplasmáticas são providas de microtúbulos e filamentos de actina e miosina; O movimento é saltatório As proteínas motoras: Ligam-se aos microtúbulos e filamentos de actina Diferem quanto ao tipo de filamento ao qual se ligam e direção Pertencem à 2 famílias: cinesinas (+) e dineínas (-) Possuem duas cabeças globulares de ligação à ATP e uma cauda (liga o cargo)

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27 As cabeças globulares têm atividade ATPase

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29 Cílios e flagelos Microtúbulos estáveis sustentam cílio e flagelo O padrão desses microtúbulos é peculiar (9+2) em eucariotos;

30 Deslizamento controlado dos microtúbulos duplos externos levam aos batimentos ciliares e flagelares.

31 O movimento da dineína levando à curvatura do flagelo

32 Filamentos de actina Encontrados em todas as células eucarióticas Essenciais para seu movimento: Migração, fagocitose, divisão celular Assim como os microtúbulos, podem formar estruturas estáveis nas células; Diferentes proteínas de ligação à actina conferem diferentes funções

33 Os filamentos de actina são finos e flexíveis (7nm de diâmetro) Há polaridade estrutural no filamento; Associação e dissociação ocorrem

34 Filamentos de actina Cerca de 5% da proteína total de uma cél. Animal ½ associada a filamentos e ½ monomérica no citosol [alta], por que não se associam todas? Monômeros estão ligados a outras proteínas no citosol (timosina e profilina) Ou há proteínas de ligação ao filamento... Profilina timosina

35 Actina concentra-se no córtex celular proteínas de ligação à actina conectam filamentos de actina, formando uma trama de sustentação da superfície externa da célula. Essa trama coordena morfologia e propriedades mecânicas da membrana plasmática e superfície da célula

36 Alteração do formato das plaquetas durante a coagulação: resultado de rearranjo de actina interligada à membrana plasmática. em repouso expostas a agentes expandida coagulantes

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38 Adesão Quando lamelipódios e filopódios fazem contato com uma superfície favorável, eles ADEREM. Integrinas = proteínas transmembrana de adesão Pontos de acoramento p/ a actina Ponto de apoio externo

39 Actina + miosina = estrutura contrátil Miosina = proteína motora dependente de actina Hidrólise de ATP = energia p/ movimento

40 Miosina II: associação pelo domínio cauda Caudas de miosina II cabeças de miosina II Zona lisa

41 O modelo do filamento deslizante na contração do músculo estriado