Microfilamentos

Microfilamentos
Introducción
En eucariontes, existen filamentos
proteicos organizados que se
extienden por todo el citoplasma : es
el llamado citoesqueleto (cito, célula;
esqueleto, soporte). Este organelo
proporciona un soporte a los demás
organelos y permite mantener la
forma de la célula. Además de este
papel estructural, el citoesqueleto es
responsable no solo del movimiento
de toda la célulasino del transporte
interno de los organelos y de otras
estructuras
tales
como
los
cromosomas. Es evidente que se
requiere de moléculas energéticas
para lograr estos movimientos, en
algunos casos es el ATP en otros el
GTP.
Aunque su nombre pudiera sugerir
una rigidez, realmente es una
estructura muy dinámica que está en
permanente modificación estructural.
A excepción de los filamentosintermedios, esta característica se
traduce en formación y desaparición
de las estructuras. Se habla
entonces
de
ensamble
y
desensamble para referirse a esta
dinámica del citoesqueleto. El
ejemplo más evidente es el
ensamble
de
microtúbulos
al
comenzar
la
mitosis
y
su
desensamble al finalizar. Y durante
la mitosis, los microtúbulos se
elongan y se acortan, otro ejemplo
de su dinamismo.

Prof. IvánRebolledo

El citoesqueleto está integrado por
tres tipos de filamentos proteicos :
microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Este orden no
es caprichoso, está determinado por
sus dimensiones. Es así como :
Microfilamentos ≈ 7 nm ∅
Filamentos intermedios ≈ 10 nm ∅
Microtúbulos ≈ 24 nm ∅

Es claro de los valores mostrados, la
denominación de intermedios a un
tipo de estas proteínasfilamentosas.
En
términos
generales
los
microfilamentos son estructuras
proteicas, sólidas y alargadas. Los
filamentos intermedios son fibras
integradas por varias proteínas de
estructura similar. Los microtúbulos
son estructuras cilíndricas huecas
cuya pared está conformada por la
proteína llamada tubulina.
Las funciones generales del
citoesqueleto pueden resumirse en :
­mantener la forma de la célula­posicionar los organelos en citosol
­movimiento intracelular de materia
les y organelos
­movimiento de la célula
­transmisión de señales extracelulares al interior de la célula.

Citoesqueleto

MICROFILAMENTOS
La principal proteína citoesquelética de muchas células es la
actina, que se polimeriza para
formar filamentos delgados, flexibles
de ≈7 nm de Ø y hasta varios µm de
largo. Ellos forman manojoso redes
tridimensionales con propiedades
del gel semisólido. Existe una
variedad de proteínas unidas a la
actina que permiten regular los
procesos de ensamble y desensamble, sus enlaces en los manojos y
sus
asociaciones
con
otras
estructuras (vesículas, por ejemplo).

Ahora bien, vamos a explicar eso
de los extremos + y –. Seguro que
alguno quiso interpretar como
extremos cargados positiva ynegativamente. Nada más lejos. Se
trata que el extremo más se alarga 5
a 10 veces más rápido que el
extremo menos. Además, los
monómeros de actina que se
polimerizan poseen ATP y luego de
ensamblarse en el filamento el ATP
se hidroliza en ADP. Entonces las
actinas que poseen ATP se
polimerizan más fácilmente que los
que poseen ADP.
Extremo +

Molécula de actina
Actina G

La molécula de actina esglobular
compuesta de 375 aminoácidos.
Cada monómero de actina se llama
actina globular (actina G). Posee 2
extremos opuestos que le permite
interactuar con otros monómeros :
un extremo + y otro –. Los
monómeros llegan a unirse para
formar filamentos (actina F). Cada
monómero en el filamento está
rotado 166º dando así una
apariencia de hélice a todo el
filamento. Considerando que todos
los monómerosestán orientados en
la misma dirección, los filamentos
también tienen una polaridad : un
extremo + y otro –. (ver Figura ⇒⇒)

Dímeros
de Actina

Trímeros
de Actina

Extremo –

Actina F

Citoesqueleto

Considerando que la polimerización es reversible, los filamentos
pueden
despolimerizarse
por
disociación de subunidades de
actina con ADP. Así, existe un
aparente equilibrio entre los
monómeros y...