CITOESQUELETOFILAMENTOS DE ACTINA

MÔNICA BUTTOW

SILVIA LANZA

Filamentos de actina

Polímeros helicoidais dupla fita daproteína actina;D= 5-9 nm;

•Actina é a proteína intracelular mais abundante dos eucariotos

•Maior concentração no córtex celular

Instabilidade e Estabilidade dos Filamentos de actina

•Formam diversos tipos de projeções na superfície celular (lamelipódios) locomoção

•Estruturas estáveis (stereocilia) vibram em resposta ao som

•Arranjos estáveis possibilitam aderência a substratos

Nucleação para formação do polímero

Célula utiliza proteínas especiais para catalisar nucleação em regiõesespecíficas - determinando o local do novo filamento

Curva de polimerização de actina em tubo de ensaio

Extremidades mais e extremidades menos+

-

Mudanças conformacionais

Hidrólise de nucleotídeos

ATP

ADP

Capas de ATP

Tendência à dissociação

Tendência ao crescimento

Treadmilling

•O polímero será mantido constante, mesmo tendo um fluxo de subunidades

•Processo extremamente útil;

A polimerização de filamentos pode ser alterada por drogas

FALOIDINA liga-se aos filamentos, estabilizando-osCITOCALASINA promove o capeamento de extremidades mais do filamentoSWINHOLIDE quebra os filamentosLATRUNCULINA liga-se a subunidades e evita sua polimerização

DROGAS ACTINO-ESPECÍFICAS

A REGULAÇÃO DOS FILAMENTOS

DE ACTINA

A nucleação dos filamentos de actina ocorre no CÓRTEX CELULAR e determina o formato e o movimento da superfície celular

Nucleação é catalisada por um complexo de proteínas

Cultura de fibroblastos: permeabilização e incubação

com moléculas de actina

Cultura de fibroblasto não permeabilizado

Complexo ARP (proteínas relacionadas à actina)

Nucleação é regulada por moléculas de sinalização intracelular

Modelo para nucleação pelo complexo ARP

O complexo ARP é mais eficiente ao se ligar à lateral de um filamento pré-existente

Efeitos da timosina e da profilina na polimerização da actina

O crescimento de um filamento pode ser modificado por proteínas

Mecanismos intracelulares regulam a atividade da profilina:

- Fosforilação ;

- Ligação com fosfolipídeo inositol;

- Proteínas com domínios ricos em prolina.

Estabilização e Desestabilização dos filamentos de actina

estabilizado pela ligação com a tropomiosina

desestabilizado pela ligação com a cofilina

As proteínas que interagem com as extremidades dos filamentos podem modificar drasticamente a sua dinâmica

Capeamento e seu efeito na dinâmica dos filamentos

O capeamento é regulado por vários sinais intracelulares:- Fosfolipídeo inositol: extremidade +

Os filamentos estão organizados em estruturas complexas nas células

Feixe contrátil Rede com estrutura em gel

Feixe paralelo compacto

Proteínas de feixe

Feixe contrátil Feixe paralelo

Proteínas de feixe

Proteína de rede

Proteínas de feixe

Proteínas de rede

A perda da filamina causa mobilidade anormal nas células

Movem-se pouco e não apresentam tendência à

metástase

Produzem lamelipódios e apresentam alta incidência de

desenvolvimento de metástases

Células de melanoma

A quebra regula o comprimento e o comportamento cinético dos filamentos

População não lesada: crescem e encurtam de forma relativamente lenta

População lesada: crescem e encurtam mais rapidamente

Ação de quebra é ativada por altos níveis de CA2+

filamentos de capeados em plaquetas não

ativadas

filamentos quebrados capeados, em sua maioria por gelsinaativada por Ca2+

Processo de ativação de plaquetas

remoção da gelsina , rápido crescimento dos

filamentos

plaqueta ativada esparramando-se, ligação com coágulo e contração

Influxo de Ca2+

lento aumento PIP2

Arranjo dos feixes e interligação entre os filamentos

CITOESQUELETO E COMPORTAMENTO

CELULAR

Polaridade das manchas e dos cabos de actina ao longo do ciclo celular de leveduras

Polarização morfológica em células de levedura em resposta ao fator de cruzamento

Localização polarizada de mRNA na extremidade do broto de levedura

Modelo de como as forças geradas em um córtex rico em actina impulsionam uma célula

• Amebas predadores;

• Células da crista neural em invertebrados;

• Macrófagos e neutrófilos;

• Células epiteliais;

• Células cancerosas.

Processo integrado, apresenta três atividades distintas

• Protusão: estruturas ricas em actina são empurrados para fora da borda da célula;

• Ligação: citoesqueleto conecta-se ao substrato;

• Tração: massa citoplasmática é arrastada e puxada para frente

Córtex sob tensão

Movimento de actina não polimerizada

Migração Celular

• O movimento polarizado da célula é devido a fatores externos (físicos ou químicos);

• Exemplo: neutrófilo fonte de infecção bacteriana

Pipeta com N-formilmetionina

Filopódios

PolimerizaçãoActina

ReorganizaçãoCentrossomo

Polarização de uma célula T citotóxica

Especialização morfológica dos neurônios

• Iniciam-se no embrião

• A construção da arquitetura do neurônio depende de motilidadebaseada em actina

• Estabilização dos filopódios é sensível a sinais do ambiente

FilopódioLamelipódio

Proteínas Motoras - Miosina

• Vários tipos de miosina

• A função exata da maioria das miosinas ainda não foi esclarecida

• Miosina II – atividade contrátil em células musculares e não musculares

Proteínas Motoras - Miosina

LIGADA

DESLIGADA

ENGATILHADA

GERADORA DE FORÇA

LIGADA

Sem nucleotídeo ligado

http://www.youtube.com/watch?v=kM0Je9PYJcI&mode=related&search=

OBRIGADA!