actina filamentos intermedios miosina el citoesqueleto (ii)

EL CITOESQUELETO (II)
ACTINA
MORFOLOGIA
ORGANIZACIÓN MOLECULAR
DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
MIOSINA
FILAMENTOS INTERMEDIOS
CARACTERÍSTICAS GENERALES
ORGANIZACIÓN MOLECULAR
TIPOS
INTRODUCCIÓN
ACTIN (5-9 nm)
ACTINA
FILAMENTOS
INTERMEDIOS (10 nm)
MICROTÚBULOS
(25 nm)
MORFOLOGIA
Los microfilamentos o filamentos de actina (actina F) son
polímeros de actina globular (actina G).
Son más flexibles que los microtúbulos.
Tienen un diámetro de 5 a 9 nm.
Pueden presentarse ramificados.
Suelen presentarse agrupados formando haces.
Estos haces pueden observarse a microscopía de
fluorescencia utilizando anticuerpos monoclonales
marcados.
FILAMENTOS DE ACTINA
CITOESQUELETO
Observación al microscopio óptico:
•Inmunohistoquímica
•Microscopio confocal
Actina (rojo)
Microtúbulos (verde)
CITOESQUELETO
Observación al microscopio óptico:
•Inmunohistoquímica
•Microscopio confocal
Actina (rojo)
Microtúbulos (verde)
Núcleo (azul)
ACTINA: ORGANIZACIÓN MOLECULAR
INICIO DE LA POLIMERIZACIÓN
monómero
ESTRUCTURA DE UN
MONÓMERO Y UN
FILAMENTO DE ACTINA
dímero
trímero
ACTINA: ORGANIZACIÓN MOLECULAR
EQUILIBRIO DINAMICO
Las subunidades con ATP unido a ellas
polimerizan en ambos extremos del filamento en
crecimiento. Una vez incorporadas al polímero se
hidroliza el ATP y se convierte en ADP.
A medida que crece el filamento, la elongación es
más rápida que la hidrólisis en el extremo más
por lo que las subunidades están en la forma T.
En el extremo menos la hidrólisis es más rápida
que la elongación por lo que las subunidades
terminales están en la forma D
La concentración crítica para la polimerización en
un extremo con forma T es más baja que para la
forma D. Si la concentración de subunidades en
el citosol está entre ambos valores, el extremo
más crece y el extremo menos se acorta
Si ningún extremo está protegido y el filamento
de actina alcanza una longitud estable, la
incorporación en el extremo más es igual a la
pérdida en el extremo menos. Se crea un
desplazamiento continuo de subunidades
manteniendo estable la longitud total
ACTINA: ORGANIZACIÓN MOLECULAR
EQUILIBRIO DINAMICO
40
-
20
+
<20
Recambio rotatorio
(treadmilling)
40
-
20
+
30
40
-
20
+
>40
ACTINA: ORGANIZACIÓN MOLECULAR
Interacción con otras proteínas
La profilina se une al
monómero y facilita su
incorporación al extremo más.
La timosina impide que
se incorporen
monómeros de actina
ACTINA: ORGANIZACIÓN MOLECULAR
NUCLEACIÓN
La nucleación es el proceso inicial de polimerización de subunidades.
Se facilita si hay filamentos pequeños estables preformados
Las forminas forman un complejo dimérico que puede nuclear la
formación de nuevos filamentos de actina.
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
CÉLULAS MUSCULARES
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
MICROVELLOSIDADES
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
ESTEREOCILIOS
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
ANILLO CONTRACTIL
Microtúbulos
residuales
Anillo
contráctil
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
UNIONES ADHERENTES
ACTINA: DISPOSICIÓN EN LAS CÉLULAS
CÉLULAS EN CULTIVO
microespícula
lamelipodio
fibra de estrés
filopodio
cortex celular
MIOSINA
Los filamentos de miosina son muy abundantes en células
musculares.
La miosina muscular (miosina II) es un dímero compuesto
por dos cadenas pesadas y cuatro cadenas ligeras.
Centenares de moléculas de miosina II forman un
filamento grueso de miosina.
Existen al menos 18 tipos distintos de miosina, que pueden
ser monómeros o dímeros.
El genoma humano contiene unos 40 genes de miosina.
La función de la miosina está siempre relacionada con su
actividad contráctil.
MIOSINA MUSCULAR (Miosina II)
MIOSINA
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Tienen un diámetro de 8 a 12 nm.
Se hallan en la mayoría de las células eucariotas, no en
todas.
Son los elementos más estables del citoesqueleto.
Los filamentos intermedios confieren estabilidad mecánica
a los tejidos.
Distintos tipos celulares tienen distintos tipos de filamentos
intermedios.
FILAMENTOS INTERMEDIOS: Organización molecular
FILAMENTOS INTERMEDIOS: TIPOS
Nucleares
Lamínas A, B y C
Proteínas relacionadas con la vimentina
Vimentina
Desmina
Proteína ácida glial
Periferina
Epiteliales
Queratinas tipo I (ácidas)
Queratinas tipo II (básicas)
Axonales
NF-L
NF-M
NF-H
FILAMENTOS INTERMEDIOS
TIPOS
Vimentina (fibroblastos)
PAFG (astrocitos)
Desmina (células musculares)
Periferina (neuronas)
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Filamentos de queratina en células epiteliales
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Filamentos intermedios en células del sistema nervioso