CITOESQUELETO Objetivos

Presentación del tema: "CITOESQUELETO Objetivos"— Transcripción de la presentación:

1 CITOESQUELETO Objetivos
1.- Describir la estructura, composición química, y función de los elementos del citoesqueleto. 2.- Explicar la importancia del citoesqueleto en el movimiento, arquitectura de la célula y transporte celular. 3.- Valorar la importancia del estudio de citoesqueleto en la profesión de medicina.

2 CITOESQUELETO Es un sistema citoplasmático de fibras, esencial para la estructura y movilidad.

3 1980 Biólogo keit Porter Desde un punto de vista mecánico, la célula se comporta de manera similar a estructuras arquitectónicas denominadas estructuras de tensegridad. Sin embargo a diferencia de un pasivo marco de un edificio, el citoesqueleto es sometido a reordenamientos constantes, capaces de producir movimientos. Estabilidad depende del equilibrio entre fuerzas de compresión

4 Componentes del citoesqueleto
Componentes del cioesqueleto: Microfilamentos de 7 a 9 nm de diámetro, filamentos intermedios de 10 nm de diámetro y microtúbulos de 24 nm de diámetro. Éstas fibras citoesqueléticas están compuestas por polímeros bien ordenados, constituidos a partir de pequeñas subunidades proteicas que se mantienen unidas mediante enlaces no covalentes. Está organizado en estructuras discretas, sobre todo haces, retículos con forma de cúpula geodésicas y enrejados similares a geles. Si bien la función primaria de los filamentos es estructural, para reforzar las células y organizarlas en tejidos están asociados con la dinámica de movimiento celular.

5 Seres humanos tienen 6 genes de actina (Isoformas: α, β y γ).
La actina fue observada experimentalmente por primera vez en 1887 por W.D Halliburton Actina: proteína más abundante en las células eucariotas (10% células musculares). Seres humanos tienen 6 genes de actina (Isoformas: α, β y γ). Existe como monómero globular: actina G, y como polímero filamentoso: actina F Es funcional cuando posee ADP o ATP en su hendidura Son altamente conservadas en la evolución. Predomina el estado unido a ATP cuando la actina se encuentra libre Que es una cadena lineal de actina G La alfa actina se asocia con estructuras contráctiles, la γ-actina forma parte de los filamentos de las fibras de estrés y la β actina está en el frente o borde director, de células en movimiento donde los filamentos de actina se polimerizan. Altamente conservadas la secuencia de la actina de las amebas y de los animales son idénticas en un 80% de las posiciones . Premio Nobel Brúnó Straub en el lab de Szent-Gyorgi

6 ATP- actina G ADP- actina G ATP- actina F ADP- actina F Mg2+
Cada molécula de actina contiene Mg2+, que forma un complejo con ATP o ADP, y en consecuencia hay cuatro estados de actina El análisis por cristalografía de rayos X demuestra que está constituida por dos lóbulos separados por una profunda hendidura. Los lóbulos y la hendidura componen el pliegue de ATPasa, el sitio en el que se fijan el ATP y el Mg2+. Cuando se fija ATP o ADP a actina G, el nucleótido afecta la conformación de la molécula. De hecho la actina se desnaturaliza con gran rapidez si no está unida a un nucleótido. La adición de iones Mg, K o Na a una solución de actina G produce la polimerización de la actina G en filamentos de actina F el proceso es también reversible: la actina F se despolimeriza a actina G cuando la fuerza iónica de la solución disminuye.

7 La actina F presenta polaridad estructural y funcional.
Extremo + La capacidad de polimerización de la actina G en actina F y de ésta última de despolimerizarse en actina G, es una propiedad importante de la actina. Todas las subunidades de un filamento apuntan hacia el mismo extremo de filamento. En consecuencia un filamento exhibe polaridad, lo que indica que un extremo es diferente a otro. por convención, el extremo de la subunidad terminal de actina que tiene la hendidura de unión al ATP expuesta a la solución que la rodea es designado extremo (-). En el extremo opuesto, el extremo (+), la hendidura hace contacto con la subunidad de actina vecina y no se encuentra expuesto. Los monómeros de actina G se ensamblan para formar largos polímeros helicoidales de actina F Extremo -

8 Dinámica del ensamblaje:
tres fases El citoesqueleto es una estructura compuesta de haces y retículos de filamentos dinámicos, se acortan y alargan constantemente. Y éstos cambios en la organización de los filamentos de actina generan fuerzas que producen cambios de igual magnitud en la forma de la célula. La polimerización in vitro de los filamentos de actina se efectúan en una secuencia de tres faces. La primera fase de nucleación se caracteriza por un periodo de latencia en el que la actina G se agrega para formar oligómeros cortos inestables. Una vez que alcanza cierta longitud (3 a 4), puede actuar como una semilla estable o núcleo que en la 2da fase, fase de elongación, se alarga con rapidez para formar un filamento por el agregado de monómeros de actina en ambos extremos. A medida que los filamentos de actina F crecen disminuyen la concentración de monómeros de actina G, hasta alcanzar el equilibrio con los filamentos. Oligómeros cortos inestables

9 Intercambio rotatorio
Cc = Vp = V dp Intercambio rotatorio La polaridad también se refleja en las distintas velocidades de agregado de monómeros en ambos extremos. Un extremo del filamento, el extremo (+), se alarga entre cinco a diez veces más rápido que el extremo opuesto (-). Los monómeros de actina unen ATP el cual se hidroliza a ADP tras el ensamblaje del filamento. Aunque el ATP no es necesario para la polimerización, los monómeros de actina que tienen unido ATP polimerizan más rápido que aquellos que tienen unido ADP. “ existe un equilibrio entre los monómeros de actina y los filamentos que dependen de la concentración de los monómeros libres, y la velocidad con que los monómeros de actina se incorporan :velocidad de polimerización es igual a la velocidad de disociación. Por lo que hay una concentración crítica de monómeros de actina. A esta concentración crítica, los monómeros y los filamentos se encuentran en equilibrio aparente. debido a que la actina ATP se disocia con menos facilidad que la actina ADP, la concentración crítica de monómeros que es necesaria para la polimerización de los dos extremos será diferente. Y ésta diferencia da lugar al fenómeno conocido como intercambio rotatorio , que muestra el comportamiento dinámico de los filamentos de actina. Existe una pérdida neta de monómeros de actina e el extremo menos que se compensa con una adición neta de monómeros en el extremo mas. Y el intercambio rotatorio requiere ATP, polimerizando la actina ATP en el extremo mas, mientras que la actina ADP se disocia del extremo menos Si comparamos los filamentos de actina-ADP puros con aquellos que incorporan ATP, en los primeros las constantes críticas son similares en ambos extremos, mientras que en los otros dos nucleótidos la Cc es diferente, siendo mayor en el extremo (+), con lo cual se dan las siguientes: Actina G-ATP] < [Cc extemo +]= No se produce elongación [Actina G-ATP]> [Cc extremo -] pero < [Cc extemo +]= la elongación se da en el extremo + [Actina G-ATP]> [Cc extremo -]= El microfilamento crece en ambos extremos Por tanto, se puede deducir que la energía de la hidrólisis se utiliza para crear un verdadero "estado estacionario", es decir, de un flujo en lugar de un simple equilibrio, lo cual dota de dinamismo, polaridad y fuerza de tracción al filamento, lo que justifica el gasto por la ganancia de funciones biológicas esenciales. Además, la configuración de los distintos tipos de monómeros es detectada por las proteínas de unión a la actina que controlan este dinamismo, como se verá en la próxima sección. “La energía de hidrólisis se utiliza para crear un verdadero "estado estacionario"

10 La polimerización de actina está regulada por proteínas que fijan actina G
a) Inhibición de ensamblaje de actina por acción de timosina β4. b) Estimulación del ensamblaje de actina por profilina. Las concentración total de actina citosólica y Las condiciones iónicas de la célula indican que casi la totalidad de la actina celular debería existir como filamentos, con muy escasa actina G, sin embargo, las mediciones reales demuestran que hasta el 40% de la actina de las células animales está despolimerizada. ¿Que mantiene la concentración celular de actina G por encima de su Cc?. La explicación más aceptable es que proteínas del citosol secuestran actina y la mantienen en forma en que no se puede polimerizar. Debido a la abundancia en el citosol y a la capacidad para fijar actina G-ATP (pero no actina F) en un complejo 1:1. la unión de timosina β4 es la principal proteína secuestradora de actina en la célula. La unión de timosina bloquea el sitio de unión al ATP de la actina G y proviene así la polimerización. En las plaquetas por ejemplo, la concentración de timosina es de .55mM, alrededor del doble de la concentración de actina no polimerizada (.22mM. Con éstas concentraciones, casi el 70% de la actina monomérica de una plaqueta debería estar secuestrada por la timosina β4.

11 Estimulación del ensamblaje de actina por profilina.
La profilina forma un complejo con la actina G- ATP que contribuye al agregado de monómeros en el extremo (+) de un filamento de actina. Favorece el ensamblaje de los filamentos de actina al actuar como factor de intercambio de nucleótidos, También actúa con los componentes de la membrana que intervienen en las señales intercelulares. Es probable que la profilina en lugar de secuestrar monómeros de actina, la principal función de la profilina sea estimular el ensamble de los filamentos En el pto 3: La profilina es la única proteína fijadora de actina que permite el intercambio de ATP por ADP. Cuando la actina G se acopla con otras proteínas, el ATP o el ADP quedan atrapados en la hendidura de fijación de ATP en la actina, sin embargo dado que la profilina se fija a la actina G opuesta a la hendidura fijadora de ATP, puede volver a cargar monómeros de actina ADP liberados por el filamento, por lo que repone el pool de ATP-actina.

12 Algunas proteínas controlan las longitudes de los filamentos de actina mediante cortes gelsolina y cofilina Ca PIP2 Éstas proteínas están reguladas a su vez por la fosforilación y desfoforilación. La función seccionadora de la gelsolina está estimulada por el aumento de Ca+ intracelular Modifican la conformación de la unidad a la que se unen causando tensión sobre ella y luego rompen los enlaces internos de la subunidad. Esto esta avalado por imágenes de micrografías electrónicas donde se observa q el filamento de actina unido a la cofilina está muy retorcido. Cuando una proteína seccionadora rompe un filamento en un sitio, permanece unido a un extremo (+) de uno de fragmentos obtenidos, lo que impide el agregado o el intercambio de subunidades de actina, en una actividad denominada recubrimiento (capping). Los extremos (-) permanecen sin casquetes y se acortan con rapidez. Ambas proteínas seccionadoras y de recubrimiento son reguladas por varias vías de señalización. Por ejemplo la cof y la gels fijan PIP2 y de ésta manera que se inhibe su fijación a los filamentos de actina F y en consecuencia su actividad seccionadora. capping

13 El complejo Arp 2/3 Se une como un ángulo de 70° alado d un filamento de actina para nuclear un filamento hijo. Los nuevos extremos se elongan y proveen la fuerza para empujar los filamentos hacia adelante. Agentes nucleantes

14 Proteínas que cubren la actina y estabilizan la actina F
Cap Z: Se unen a los extremos (+)de los filamentos independientes del Ca2+. Tropomodulina: Cubre los extremos (-) de los filamentos de actina. + - + + + - + + - Otro grupo de proteínas pueden recubrir los extremos de los filamentos de actina pero, a diferencia de las proteínas seccionadoras, son incapaces de romper los filamentos para crear nuevos extremos. Una de éstas proteínas es Cap Z se fija a los extremos (+) de los filamentos con independencia de Ca e impide el agregado o pérdida de subunidades de actina desde el extremo (+). y el recubrimiento también es regulado por PIP2. CapZ y tropomodulina son otras proteínas reguladoras, manteniendo la estabilidad de los filamentos, típicas en las células donde el citoesqueleto es invariable, por ej en los sarcómeros del músculo o la membrana del eritrocito. Ambas proteínas son reguladas por PIP 2

15 Citocalasina D: Unión al extremo (+) de la actina F.
Toxinas que alteran el equilibrio entre los monómeros y los polímeros de actina Citocalasina D: Unión al extremo (+) de la actina F. 2. Latruculina: Se fija a la actina G. (secretadas por esponjas) 3. Faloidina: Impide la despolimerización de los filamentos (se aisla de Amanita phalloides) El equilibrio entre los monómeros y los filamentos de actina es fácilmente alterado por toxinas. 2 proteínas no relacionadas CTIOCALACINA D Y LATRUCULINA tienen efectos complementarios, la citocalasina D es un alcaloide fungico que despolimeriza los filamentos de actina por unión al extremo (+) de la actina F, donde bloquea el agregado posterior de subunidades. LATRUCULINA: una toxina secretada por esponjas, se fija a la actina G e impide que se una al extremo del filamento. LA FALOIDINA: tiene el efecto opuesto sobre la actina: envenena la célula al impedir la despolimerización de los filamentos (se aísla de Amanita phalloides , el hongo “angel de la muerte”) se une a los filamentos de actina y evita su disociación en monómeros.

16 Para el 2006, el ENMC (European Neuromuscular Centre) había publicado 116 mutaciones relacionadas con patologías, conocidas como actinopatías.

17 Patologías a nivel de adhesión celular
Mutación, la MYH11, podría ser responsable de al menos un 14% de los casos de aneurismas de aorta toracica hereditaria Patologías a nivel de adhesión celular Distonía de debut juvenil Arg/Trp: ADF/Cofilina Una mutación puntual con carácter dominante que produce disfunción de los neutrófilos: afinidad profilina La distonía de debut juvenil: Se deben a una mutación puntual que cambia el aminoácido arginina en posición 183 por un triptófano. Esto altera la interacción de la actina con el sistema ADF/cofilina, que regula la dinámica de formación del citoesqueleto neuronal. Se ha encontrado una mutación puntual con carácter dominante que produce disfunción de los neutrófilos e infecciones recurrentes: Parece ser que la mutación modifica el dominio de unión con la profilina y otras proteínas reguladoras. La afinidad por la profilina en este alelo está muy reducida. diversas formas de pérdidas de audición: Parece que afectan de forma específica a los estereocilios de las células ciliadas del órgano de Corti. La β actina es la proteína más abundante en los tejidos humanos, pero no así en las células ciliadas, lo que explicaría la localización de la patología. Por otra parte, parece que la mayor parte de estas mutaciones afectan a zonas de unión con otras proteínas, en especial la actomiosina. Algunos experimentos sugieren que el mecanismo patogénico de este tipo de sordera se debe a que la actina F de los mutantes sería más sensible de lo habitual a la cofilina. Miopatías Diversas formas de pérdidas de audición: Afinidad Cofilina

18 Organización Microfilamentos

19 Organización de los filamentos de actina

20 Organización de los filamentos de actina
Los filamentos de actina se ensamblan en dos tipos generales de estructuras, denominadas Haces de actina y redes de actina que desempeñan papeles diferentes en las células. En los haces, los filamentos de actina se unen por puentes cruzados y se disponen en estructuras paralelas. Todas las proteínas de unión a la actina relacionadas con los puentes cruzados contienen al menos dos dominios de actina, lo que les permite fijar y entrecruzar dos filamentos de actina diferentes (proteínas formadora de haces de actina). Existen dos tipos de haces de actina distintos tanto estructural como funcional, el primer tipo d haz, que contiene filamentos de actina estrechamente agrupados, sostiene a las proyecciones de la membrana plasmática tales como las microvellosidades y todos los haces tienen la misma polaridad. Un ejemplo de éstas proteínas formadoras de haces es la fimbrina que contiene dos dominios adyacentes de unión a la actina FIMBRINA

21 HAZ DE TIPO CONTRÁCTIL α ACTINA
El segundo tipo de haz de actina se compone de filamenos que están más espaciados y que son capaces de contraerse. Ésta proteína de entrecruzamiento es la α actina que se une a los filamentos de actina como un dímero, que contiene un único sitio de unión a la actina. α ACTINA

22 Redes de actina y Filamina
En las redes, los filamentos de actina se unen por puentes cruzados con una disposición ortogonal más holgada, y forman mallas tridimensionales. A través de proteínas de unión a la actina de gran tamaño LA FILAMINA se fija a la actina como un dímero de dos subunidades, los dominios de unión a la actina y los dominios de dimerización se encuentran en extremos opuestos de cada subunidad, por lo que el dímero de filamina es una estructura en forma de V con los dominios de unión a la actina en los extremos de cada brazo. Creando así una malla tridimensional holgada.

23 Los retículos corticales de actina están conectados con la membrana plasmática
La forma específica de una célula depende no sólo de la organización de los filamentos de actina, sino también de las proteínas que conectan los filamentos de actina a la membrana, éstas proteínas, denominadas proteínas fijadoras de microfilamentos a la membrana, actúan como puntos de soldadura que adosan la lámina de la membrana al marco subyacente del citoesqueleto. las conexiones más simples implican la fijación de proteínas integrales de la membrana directamente a los filamentos de actina. Son más comunes las uniones complejas, que conectan los filamentos de actina a las proteínas integrales de membrana a través de proteínas de membrana periféricas. La zona mas rica en filamentos de actina se encuentra en la corteza, una estrecha zona ubicada justo por debajo de la membrana plasmática. Es posible q el citoesqueleto mas simple sea el retículo bidimensional de filamentos de actina adyacentes a la membrana plasmática del eritrocito. En citoesqueletos corticales mas complejos, por ejemplo los de las plaquetas, células epiteliales y el músculo, los filamentos de actina forman parte del retículo tridimensional que ocupa el citosol y ancla a la célula al sustrato. La principal proteína que proporciona la base estructural del citoesqueleto cortical en los eritrocitos es la proteína de unión a la actina, la espectrina relacionada con la filamina, y la unión entre espectrina-actina y la membrana plasmática lo proporciona la proteína anquirina, que se une tanto a la espectrina como al dominio citoplasmático de una proteína transmembrana abundante denominada banda 3, un nexo adicional lo constituye la proteína 4.1 que se fija a las uniones de espectrina-actina, así como reconoce los dominios de las glicoforinas Espectrina

24 Anclaje de las fibras de estrés a la membrana plasmática
en las ADHESIONES FOCALES. La mayoría de las células tienen regiones especializadas en la membrana plasmática que establecen contactos con células adyacentes, componentes tisulares u otros substratos (como la superficie de una placa da cultivo) éstas regiones también sirven como puntos de unión para los haces de filamentos de actina que anclan al citoesqueleto a las zonas de contacto celular. Los fibroblastos en cultivo segregan proteínas de la matriz extracelular que se adhieren a la superficie plástica de la placa de cultivo. Se van a unir a las placas de cultivo a través de proteínas transmembrana LAS INTEGRINAS que se unen a la matriz extracelular. Los sitios de anclaje son regiones discretas llamadas adhesiones focales.

25 Anclaje de los filamentos de actina a las UNIONES DE ADHERENCIAS
El citoesqueleto de actina se encuentra se encuentra anclado de forma similar a regiones específicas de contacto célula-célula denominadas uniones de adherencia en las células epiteliales forman una estructura continua en forma de cinturón cinturón de adhesión de tal forma que un haz contráctil de filamento de actina subyacente se une a la membrana plasmática. Y el contacto entre las células en las uniones de adherencia están mediadas por proteínas transmembrana llamadas cadherinas Cinturón de adhesión

26 MIOSINA De la familia de proteínas motoras mecanoquímicas. Miosina I y Miosina V (interacciones citoesqueleto-membrana) Miosina II (contracción muscular y citocinesis)

27 Miosina II

28 Interacción entre actina y miosina
Contracción muscular

29 Estructura de las células musculares
Diámetro: 50μm

30 Unidades contráctiles
“sarcómeros”

31 Titina y Nebulina Cap Z Tropomodulina

32 Modelo de deslizamiento de los filamentos
Andrew Huxley Ralp Niedergerke Hugh Huxley y Jean Hanson

33 Modelo de la interacción
Actina- miosina

34 La contracción del músculo Esquelético está regulada por Ca+ y por proteínas que se unen a la actina
Unidad fijadora de Ca+

35 motoneuronas 300 millones de fibras musculares motoras

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38 Relajación Muscular Contracción mantenida “Calambre”, rigor mortis.
ATP calambres.scar imágenes Una vez realizada la contracción, si no hay nuevos impulsos nerviosos que determinen la repetición del proceso visto. el Retículo sarcoplásmico comienza a reacumular Ca2+ que pasa desde el sarcoplasma en un proceso que se realiza contra gradiente y requiere gasto de ATP. así pues, tanto la contracción muscular para mantener los enlaces actina-miosina como la relajación para reacumular Ca2+ en la cisternas del retículo necesitan energía. Si el proceso de entrada de Ca al R. sarcoplásmico es inhibido por alguna causa aunque no haya nuevos impulsos nerviosos la relajación no se produce. Esto es lo que ocurre en actividades deportivas cuando el músculo esta muy fatigado y escasea el ATP. el Ca2+ permanece en el sarcoplasma y se produce una contracción mantenida de forma involuntaria. Son los conocidos calambres. También nos sirve para explicar el Rigor mortis o rigidez cadavérica que hace que apenas transcurridos unos minutos después de la muerte todos los músculos mantengan una fuerte contracción.

39 Mecanismos dependientes de miosina en la contracción
Músculo liso y en células no musculares

40 Contracción en células no
musculares Citocinesis

41 Asociaciones contráctiles en células no musculares

42 Regulación de las cadenas Ligeras de miosina por
fosforilación en células no musculares y en musculo liso Quinasa de la cadena ligera de la Miosina MLCK Al igual que en el musculo, los filamentos de actina en estos ensamblajes contráctiles están intercalados con filamentos bipolares de miosina II, constituidos por 15 a 20 moléculas de miosina, los cuales producen la contracción deslizando los filamentos de actina uno sobre otro. En las células no mucculares y en el músculo liso las contracción viene regulada por la fosforilación de una de las cadenas ligeras de miosina, la enzima que cataliza esta fosforilación “quinasa de la cadena ligera de la miosina”, está regulada por la asociación con la proteína de unión a calcio calmodulina. El aumento de calcio citosólico promueve la unnión de la calmodulina a la quinasa, lo que promueve la fosforilación de la cadena ligera

43 FILAMENTOS INTERMEDIOS
Diámetro de 10nm No están directamente implicados en movimiento celular: parecen desempeñar básicamente un papel estructural proporcionando resistencia mecánica a las células y tejidos. Los filamentos intermedios tienen un diámetro de 10nm, a diferencia de los microfilamentos y los microtubulos los filamentos intermedios no están directamente implicados en movimiento celular, parecen desempeñar básicamente un papel estructural proporcionando resistencia mecánica a las células y tejidos.

44 Proteínas de los filamentos intermedios
Los filamentos intermedios están compuestos por diversas proteínas que se expresan en distintos tipos de células. Se han identificados mas de 50 proteínas diferentes de filamentos intermedios y han sido clasificadas en 6 grupos en función de las similitudes en función de sus secuencias de aa. Los grupos I y II son 2 grupos de queratinas, constituidos c/u por aproximadamente 15 proteínas diferentes, que se expresan en células epiteliales. Algunas queratinas de tipo I y II (queratinas duras) son constituyentes de estructuras tales como pelo, uñas y cuernos. Queratinas tipo II blandas: abundantes en citoplasma de la células epiteliales. Las proteínas tipo III incluyen la Vimentina, que se encuentran en diferentes tipos de células como fibroblastos, células de músculo liso, y glóbulos blancos. La desmina: células musculares donde conecta los discos Z de los elementos contráctiles individuales. Las tipo IV: proteínas de neurofilamentos (NF) forman los filamentos intermedios principales de muchos tipos de neuronas maduras.

45 Estructura de las proteínas de filamentos intermedios
Las diferentes proteínas de los filamentos intermedios muestran una organización común. Todas las proteínas de los FI tienen un dominio alfa hélice como eje central de aprox 350 aa en láminas nucleares. Éste dominio de eje está flanqueado por dominios amino y carboxilos terminales, que varían entre las diferentes proteínas en tamaño, secuencias, y estructura secundaria. El dominio central en alfa hélice juega un papel fundamental en el ensamblaje de los filamentos, mientras que los dominios variables de la cabeza y la cola presumiblemente determinan las funciones específicas de las diferentes proteínas de los FI. Función

46 Ensamblaje de los Filamentos Intermedios
1er paso: formación de dímeros en los cuales los dominios de eje central de dos cadenas polipeptícas están enrolladlos uno alrededor del otro en una estructura de espiral enrollada. 2do: los dímeros se asocian de un modo escalonado antiparalelos para formar tetrámeros, que se ensamblan extremo con extremo para formar protofilamentos. 3ero: el filamento resultante contiene aproximadamente 8 protofilamentos enrollados uno sobre otro en una estructura a modo de cuerda. Como el ensamblaje se produce a partir de tetrámeros antiparalelos, ambos extremos de filamentos intermedios son equivalentes, de aquí que a diferencia de los microfilamentos y los microtúbulos, los FI son apolares. El ensamblaje requiere la interacción entre los tipos específicos de proteínas de FI. Por ej: la queratina (polipéptido de tipo I y II), por el contrario las de tipo III NO FORMAN COPOLIMÉROS CON LAS QUERATINAS se ensamblan por filamentos constituidos por un único polipéptido pj: vimentina o por dos proteínas de tipo III pj: vimentina y desmina (La desmina: conecta los ensamblajes individuales de actina y miosina de las células musculares entre si y a la membrana plasmática) y las de tipo IV pueden ensamblarse en filamentos consigo mismas, mientras q las de tipo IV copolimerizan para formar heteropolímeros. No muestran la dinámica de los microfilamentos y los microtúbulos. Sin embargo, las proteínas de FI suelen ser modificadas por fosforilación, que puede regular su ensamblaje y desensamblaje en las células. El ejemplo mas claro es el desensamblaje de la lámina nuclear. Éstos se organizan en el citoplasma de algunas células formando una red extendiéndose a partir de un anillo que rodea el núcleo hasta la membrana plasmática. Todos los FI de queratina como vimentina y se fijan a la envoltura nuclear, aparentemente con la finalidad de anclar y fijar el núcleo. Además, los fI pueden asociarse no sólo con la membrana plasmática sino también con otros elementos del citoesqueleto, filamentos de actina, y microtúbulos.

47 Organización intracelular de los filamentos intermedios
SON UN ANDAMIAJE QUE INTEGRA A LOS COMPONENTES DEL CITOESQUELETO. Los FI de queratina de las células epiteliales están fuertemente anclados a la membrana plasmática en dos áreas especializadas de contacto celular, los desmosomas y hemidesmosomas. Los desmosomas son uniones entre células adyacentes, en las que el contacto célula –célula están mediados por proteínas transmembrana relacionadas con las cadherinas. En el lado citoplasmático, los desmosomas se asocian con una placa densa de proteínas intracelulares, a las que se anclan los F de queratina. Y ésta anclaje está mediado por DESMOPLAQUINAS. LOS HEMIDESMOSOMAS son uniones morfológicamente similares entre las células epiteliales y el tejido conectivo subyacente, en las que los filamentos de queratina se unen a las integrinas a través de otros miembros de la familia de las plaquinas, las plectinas. Plectina: refuerza y estabilizan dan estabilidad mecánica.

48 Función de la Queratina
Un plásmido que codifica una queratina mutante que interfiere en el ensamblaje normal de los filamentos de queratina se microinyecta a un pronúcleo de un Huevo fecundado. E embrión microinyectado fue transferido a una madre de alquiler, y algunos miembros de la descendencia incorporaron el gen de la queratina mutante en su genoma. La expresión del gen mutado en estos ratones transgénicos alteró el citoesqueleto de queratina de la las células de la epidermis, dando lugar a la aparición de graves ampollas en la piel debido a la lisis celular tras una tensión mecánica suave. Epidermólisis bullosa simple

49 MICROTÚBULOS

50 Estructura de los microtúbulos
Son el tercer componente principal del citoesqueleto, son varillas rígidas y huecas de aproximadamente 25nm de diámetro. Al igual que los filamentos de actina los microtúbulos son estructuras dinámicas que están continuamente ensamblándose en la célula. Intervienen en la determinación de la forma celular y en diversos movimientos celulares, incluyendo algunas formas de locomoción celular, el transporte intracelular de orgánulos, y la separación de cromosomas durante la mitosis.

51 Inestabilidad de los microtúbulos
[tubulina unida a GTP] [tubulina unida a GTP Inestabilidad de los microtúbulos

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53 Fármacos que afectan el ensamblaje
de los microtúbulos: La colchicina y la colcemida: Se unen a la tubulina Vincristina y Vimblastina: Células en rápida división Taxol: Estabiliza los microtúbulos

54 Centrosomas, centriolos y organización de los microtúbulos
CENTROSOMA: Centro organizador

55 Reorganización de los microtúbulos
durante la mitosis

56 Formación del huso mitótico

57 Estabilidad de los microtúbulos
y polaridad celular

58 Motores microtubulares y movimiento

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60 Transporte de las vesículas a lo largo de los
microtúbulos

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62 Separación de los cromosomas mitóticos

63 Separación de los polos en la anafase B

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