Citoeskeleto y microfilamentos

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Citoesqueleto
• Microfilamentos • Microtúbulos • Filamentos intermedios

Figure 16-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Citoesqueleto: Generalidades
• El citoesqueleto es una red tridimensional de proteínas filamentosas que se extiende por toda la célula y participa en su forma, movimientos, polaridad y división • Se une a la MP y a los orgánulos citoplásmicos • No esun esqueleto estático sino extremadamente dinámico: - longitud y dinámica de los filamentos varia extraordinariamente - pueden ensamblarse/desensamblarse y ser regulados localmente

Dinámica del citoesqueleto: cambios rápidos in vivo de filamentos de Act (rojo) y Mtbs (verde) durante la división celular

Figure 16-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Componentes delcitoesqueleto- I
• Tres tipos de filamentos organizados y regulados en el tiempo y en el espacio • Cada tipo es un polímero de subunidades ensambladas que sufren ens/desen controlado • La combinación de estos elementos pueden organizar distintos tipos de esq regulados por las señales recibidas por la célula

Componentes del citoesqueleto-II: Microfilamentos (F)
• Polímeros de actina,organizados en haces y redes con el concurso de actinbinding proteins (ABP) • Muy importantes para la funcionalidad de MP • Funcionan per se o sirven como guías para proteínas motoras, dependientes de ATP, con función contráctil para trasportar distintos “cargos”

Componentes del citoesqueleto-III: Microtúbulos (Mtb)
• Largos tubos a base de tubulina y organizados mediante proteínas asociadas (MAP) •Proporcionan una red para los orgánulos asociados, un soporte estructural para cilios y flagelos y forman parte del huso mitótico • Motores moleculares (kinesinas y dineinas) trasportan, dependiendo de hidrólisis de ATP, cargos a lo largo de los Mtb

Componentes del citoesqueleto-IV: Filamentos intermedios (IF)
• Estructuras filamentosas específicas de tejido • Proporcionan soporte a la EN eintegridad estructural a las células en los tejidos • No se conocen motores asociados a ellos

Ejemplos de organizaciones a base de Actina en distintos tipos celulares

Microfilamentos
• • • • • La molécula de actina: G- y F-Actina Polimerización de la actina in vitro Crecimiento polarizado de la actina: extremos + y Polimerización de la actina in vivo: ABP implicadas Ensamblaje defilamentos de actina en estructuras de rango superior: ABP implicadas • Filamentos de actina y movimientos celulares • Estructuras de rango superior de los filamentos de actina: Haces, redes • Proteínas motoras asociadas a la actina: miosinas

La molécula de actina
• • • • • G-actina (monómero) F-actina (polimero, filamento) G-act se ensambla reversiblemente en un filamento polarizado con dosextremos funcionalmente distintos Los filamentos se organizan en estructuras distintas con el concurso de ABP Act (43Kd), una de las proteínas más abundantes y conservadas, proviene de un gen ancestral presente en procariontes Algunas bacterias, levaduras y amebas contienen 1 ó 2 genes; en organismos superiores muchas: 6 en humanos más de 60 en plantas (may pseudogenes) Producen isoformas, que sediferencian en 25 aa (sobre 375): 4 en céls musculares y 2, α y γ, en no musculares, con funciones distintas: α, estructuras contráctiles; γ, fibras de stress; β, esqueleto cortical y lamelipodios



G- y F-actina

• • • •

Cada G-act contiene un Mg++ complejado a ATP ó ADP G-act (difracción X) punto de unión a nucleótidos en una bisagra que uno dos lóbulos; en su presencia cambioconformacional en la mol con flexibilización de los lóbulos G-act se desnaturaliza rápidamente: fuerza iónica alta (+ Mg, K, Na) polimeriza a Fact; si desciende F-act se despolimeriza F-act se organiza como dos hélices enrolladas de monómeros polimerizados de Gact: - cada G-act contacta con la anterior, la posterior y dos de los lados - el filamento se repite cada 36 nm (7 G-act)

Polaridad F-actina
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