Microtubulo en la motilidad intracelular

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Microtubulo en la Motilidad Intracelular

Gracias a los microtubulos las macromoléculas y organelos pueden moverse en el interior de la célula, esto es necesario para que los distintos sustratos lleguen a los organelos específicos o viceversa.

Por ejemplo el transporte vesicular de un compartimento al otro en una célula depende de microtubulos, así mismo en el transporte axonal la célulasintetiza múltiples productos dentro del cuerpo celular pero debe transportarlos hacia y a lo largo del axón, en un proceso en el que intervienen ampliamente los microtubulos, además de esto este transporte es llevado a cabo de manera muy rápida y eficiente, lo cual permite ver la importancia de los microtubulos en el SNC, se dice que los materiales que viajan desde el cuerpo celular hacia elextremo de la neurona lo hacen de manera anterograda y otros materiales como vesículas endociticas formadas por el axón que transportan factores reguladores de células especificas, se mueven en dirección retrograda desde la sinapsis hacia el cuerpo celular.

Los axones poseen gran cantidad de material citoesquelético como haces de microfilamentos, filamentos intermedios y microtubulos interconectadosentre si de diferente manera.

Motores Microtubulares y Motilidad

Las proteínas encargadas del movimiento de materiales a lo largo de los microtubulos son las quinesinas y las dineinas citoplasmáticas:

Quinesinas

La quinesina es una proteína grande compuesta por varios dominios, que incluyen dos cabezas (cadena pesada) que actúan como motores generadores de fuerza y una cola en formade abanico que se engancha a la carga que debe arrastrar, esta proteína pertenece a una familia llamada Proteinas Parecidas a Quinesinas (PPQ o QRP), el dominio motor de los miembros de esta familia tiene una secuencia de a.a semejante, lo cual deja ver la similitud en su función de movimiento sobre los microtubulos, en tanto que las colas tienen diversas secuencias directamente relacionadas con lacarga especifica que deben enlazar.

Además de esto se ha podido demostrar que las quinesinas se mueven hacia el extremo mas del microtubulo, se cree por tanto que la quinesina es responsable del transporte axonal retrogrado. Las quinesinas funcionan a través de un puente transverso dependiente de la hidrólisis de ATP. A lo largo de un protofilamento solo puede desplazarse una quinesina convelocidad proporcional a la hidrólisis de ATP es decir hasta 900nm/seg como máximo.

La quinesina no se desplaza de manera continua sino más bien por pasos separados de 8 ml, lo que corresponde a la longitud de un dimero de tubulina, esto sugiere que las quinesinas se desplazan sobre los microtubulos avanzando cada vez sobre dos subunidades globulares.

La actividad de las quinesinas no serestringe a las células del sistema nervioso, pues también se han encontrado en otras células donde su papel principal es el de transportar vesículas hacia la membrana plasmática celular.

Dineina citoplasmática

Se cree que la dineina citoplasmática es una proteína ubicua entre todos los eucariotas, ya que aunque primero fue descrita como una proteína causante de la motilidad de cilios y flagelos,después fueron hallados polipéptidos similares en el citoplasma de gran número de células.

Estructuralmente la dineina es una proteína muy grande que pesa mas de un millón de Daltons, y que esta compuesta por unas 9 o 10 cadenas polipeptídicas. Uno de sus dominios lo constituyen dos cabezas globulares que funcionan como motores generadores de fuerza en dirección menos; esto sugiere dosfunciones como mínimo:

1. Agente generador de fuerza para el movimiento de cromosomas durante la mitosis.
2. Motor dirigido al extremo menos del microtubulo para el movimiento de vesículas y organelos membranosos a través del citoplasma.

A partir de esto se puede plantear un modelo muy simple en donde la quinesina transporta materiales hacia el extremo mas y la dineina lo hace hacia el...
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