Características gerais Composição Filamentos de Actina Filamentos Intermediários Microtúbulos Proteínas Motoras

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1 Características gerais Composição Filamentos de Actina Filamentos Intermediários Microtúbulos Proteínas Motoras

2 Rede tridimensional localizada no citoplasma que forma o arcabouço celular. Formado de proteínas. É dinâmico: tem capacidade de se autopolimerizar/despolimerizar. FUNÇÕES Define a forma celular. Movimento celular e intracitoplasmático. Torna as células mais resistentes à pressão. Divisão celular.

3 Microfilamentos ou Filamentos de Actina Filamentos Intermediários Microtúbulos

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5 Filamentos Microtubulos Intermediários Microfilamentos

6 A actina é o elemento mais versátil do citoesqueleto. Pode formar feixes estáticos (microvilos e estereocílios). Pode formar redes e mudar de forma dinamicamente (lamelipódios, pseudópodes).

7 Extremidade + Extremidade - Actina G (globular) se liga a ATP/ADP e magnésio, é uma molécula polar, sendo que a polimerização é mais rápida na extremidade (+) /farpada.

8 Quando decorad0s por miosinas, filamentos de actina apresentam estruturas sempre similares, em forma de ponta de flecha. Essas formas servem para mostrar as regiões onde a despolimerização ocorre mais rapidamente.

9 Filamentos de actina podem alterar a forma da célula e também gerar movimento em resposta a sinalizações extracelulares. A dinâmica de formação dos filamentos de actina funciona como uma escada rolante, ou treadmilling, onde uma unidade globular se incorpora à uma das extremidades (geralmente a farpada) e vai percorrendo todo o filamento, se dissociando na outra extremidade (geralmente a pontiaguda). A polimerização pode ocorrer tanto na extremidade farpada quanto na pontiaguda.

10 De acordo com as propriedades da proteína associada, os filamentos de actina podem se organizar de forma estável ou não, assumindo diferentes conformações.

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12 TIMOSINA Sequestra monômeros Arp2/3 Complexo proteico que promove a ramificação GELSOLINA Quebra e impede polimerização PROFILINA Promove a troca GDP-GTP Induz polimerização COFILINA despolimerizante

13 Filopódio Lamelipódio Microvilo Fagocitose Fibras de estresse Pinocitose

14 Região amorfa Extremidade + Conexão com MP Miosina-I e calmodulina Ligações cruzadas Fimbrina e vilina Os microvilos são estruturas encontradas no ápice de células epiteliais. São formados por filamentos de actina em orientação paralela, com suas extremidades farpadas orientadas para o exterior, e suas extremidades pontiagudas ancoradas na trama terminal. Proteínas do tipo fimbrina e vilina estabelecem a organização de ca. 30 filamentos.

15 A movimentação celular se inicia pela formação de protusões celulares do tipo lamelipódio e filopódios, na direção na qual a célula vai se movimentar. Estas protusões contêm actina, onde as extremidades farpadas de alta polimerização se encontram próximas à membrana plasmática. Neste processo, a membrana da região que se projeta se adere à superfície em adesões focais. Em seguida, o núcleo e o corpo da célula são empurrados para frente por forças mediadas pelas fibras de estresse. Por último, fibras de retração puxam a parte de trás da célula para frente Nature Publishing Group Mattila, P.K. & Lappalainen, P. Nature Reviews Molecular Cell Biology 9, (2008)

16 No eritrócito existem proteínas denominadas espectrinas, que ligam filamentos de actina a proteínas integrais de membrana plasmática e permitem à célula ter flexibilidade de forma para passar através de capilares muitas vezes extremamente estreitos.

17 São estruturas cilíndricas ocas, extremamente retilíneas. Se organizam de forma radial a partir de centros organizadores de microtúbulos (COMT/MTOC). Podem ser estáveis (cílios/centríolos) ou instáveis (fuso mitótico).

18 O dímero é formado por uma tubulina e uma. Ambas ligam GTP. A tubulina liga GTP/GDP de forma permutável. Os heterodímeros formam estruturas alongadas, os protofilamentos, que se organizam geralmente em 13 para formar uma estrutura oca de 25 nm.

19 Os microtúbulos apresentam polimerização e despolimerização dinâmica, sendo que a incorporação rápida de dímeros contendo tubulina ligada a GTP gera uma região de bloqueio de GTP que favorece a polimerização. Quando aumenta a quantidade de tubulina ligada a GDP, isso favorece a despolimerização, que ocorre muito mais rapidamente, gerando os eventos de catástrofe. Se o processo for revertido a polimerização recomeçar, temos o resgate.

20 As proteínas estão ligadas a variação na estabilidade das estruturas formadas por microtúbulos. Corpúsculos basais, por ex, são estruturas estáveis, enquanto que o fuso mitótico é muito instável.

21 MTOC Microtubule Organizing Center, apresenta material amorfo rico em tubulina e proteínas que organizam a nucleação dos microtúbulos. (A) (B)

22 Corpúsculos basais se encontram na base de cílios e flagelos. Os centríolos são encontrados nos centrossomos de células animais, são formados por 9 trímeros de microtúbulos, sendo que apenas um deles é completo.

23 São formados por uma estrutura denominada axonema: 9 dímeros de microtúbulos corticais associados a um par central, num arranjo 9+2.

24 O batimento ciliar depende de proteínas motoras denominadas dineínas flagelares, e de proteínas estruturais que mantêm os microtúbulos imobilizados.

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26 Formam uma rede contínua entre o envoltório nuclear e a membrana plasmática. Organizam o envoltório nuclear. Ancoram-se em estruturas de adesão intercelular e aumentam a resistência da célula e dos tecidos. São os componentes mais estáveis do citoesqueleto.

27 Os filamentos intermediários são formados a partir de monômeros alongados, em -hélice. Um filamento tem a espessura de 8 tetrâmeros. O tetrâmero é uma estrutura simétrica.

28 São típicos de tipos e estágios de desenvolvimento celulares. Queratinas células epiteliais Vimentinas células mesenquimatosas Desminas células musculares GFAP células da glia (tecido nervoso) Neurofilamentos - neurônios (tecido nervoso) Laminas membrana nuclear de todas as células

29 Compõem a lâmina nuclear, uma malha delgada presente na face interna do envoltório nuclear. Formam dímeros que apresentam um domínio C-terminal globular, sequência de localização nuclear (NLS) e uma parte central em -hélice. Podem receber uma molécula de farnesil no C-terminal, que direciona a molécula para a membrana nuclear.

30 Associadas a microfilamentos: Miosinas Associadas a microtúbulos Cinesina Dineína

31 Cinesinas são proteínas motoras que promovem o transporte intracelular de forma centrífuga.

32 Dineínas são complexos proteicos muito grandes, responsáveis pelo transporte retrógrado, de (+) para (-) nos microtúbulos. Movimentação centrípeta. Interagem com a carga por intermédio de dinactinas.

33 Miosinas interagem com microfilamentos, tem uma cabeça globular com atividade ATPásica. A quebra do ATP gera energia que causa uma deformação na região do pescoço. No músculo esquelético existe a miosina tipo II, que são dímero que formam estruturas macromoleculares (filamentos grossos de miosina).

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36 Lysteria monocytogenes

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38 A formação de pseudópodos é mediada pelo citoesqueleto, via filamentos de actina. Em organismos complexos, a fagocitose é principalmente um mecanismo de defesa, e poucos tipos celulares a executam.

39 Ocorre endocitose seletiva, mediada por receptores que induzem a formação de um esqueleto citoplasmático de clatrina. É um mecanismo de pinocitose seletiva. Na pinocitose inespecífica, ocorre a formação de vesículas a partir de invaginação da membrana.

40 Via de endocitose seletiva independente de clatrina. Comum em células endoteliais e musculares. Zonas de membrana ricas em colesterol, esfingolipídeos e caveolina. Concentra receptores de moléculas sinalizadoras.

41 O autofagossomo é formado quando uma organela é envolvida por uma cisterna de membrana, formando um vacúolo autofágico.

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