Dra. Carmen Aída Martínez

Presentación del tema: "Dra. Carmen Aída Martínez"— Transcripción de la presentación:

1 Dra. Carmen Aída Martínez
CITOESQUELETO I Dra. Carmen Aída Martínez

2 CITOESQUELETO Complejo de filamentos y túbulos interconectados que se extienden a lo largo del citosol, desde el núcleo hasta la cara interna de la membrana plasmática

3 Funciones del citoesqueleto
Proporciona estructura arquitectónica a las células

4 Funciones del citoesqueleto
Aporta un nivel de organización interna

5 Funciones del citoesqueleto
Permite que la célula asuma y mantenga formas complicadas

6 Funciones del citoesqueleto
A diferencia de un esqueleto, el citoesqueleto tiene una naturaleza dinámica y plástica

7 Polimerización de actina en mioblastos
Journal of Cell Science 118, (2005) 1 minuto 30 minutos

8 Funciones del citoesqueleto
Diferentes tipos de movimiento celular Cilios y flagelos Desplazamiento por prolongaciones de membrana Exocitosis y endocitosis División celular Movimiento de cromosomas Citocinesis

9 Funciones del citoesqueleto
Posiciona y mueve organelos dentro del citosol Desplazamiento en microtúbulos Corriente citoplasmática Relacionado a procesos de señalización celular Relacionado con las uniones entre células

10 Principales elementos estructurales del citoesqueleto
Microtúbulos

11 Principales elementos estructurales del citoesqueleto
Filamentos intermedios

12 Principales elementos estructurales del citoesqueleto
Microfilamentos

13 Propiedades de los elementos del citoesqueleto
Microtúbulos Filamentos intermedios Microfilamentos Estructura Tubo hueco con pared formada por 13 protofilamentos 8 protofilamentos unidos extremo a extremo (escalonados) 2 cadenas de actina entrelazadas Diámetro Exterior: 25 nm Interior: 15 nm 8-12 nm 7 nm Monómeros Tubulina a Tubulina b Varios tipos de proteínas G- actina

14 Propiedades de los elementos del citoesqueleto
Microtúbulos Filamentos intermedios Microfilamentos Polaridad Extremos (+), (-) Sin polaridad conocida Funciones Axonema: motilidad celular Citoplasma: organización y mantener forma Movimiento cromosomas Movimiento de organelos Soporte estructural Mantener forma célula Lámina nuclear Reforzar axones Fibras musculares Contracción muscular Movimiento Ameboide Locomoción celular Corriente citoplásmica Citocinesis

15 Filamentos Intermedios (IF)
Diámetro aproximado: 8-12 nm Desempeñan un papel estructural o de mantenimiento de la tensión Son más estables y menos solubles que otros componentes del citoesqueleto, por lo que funcionan como el andamiaje que soporta dicha estructura Parecen no tener polaridad

16 Clases de Filamentos intermedios
Proteína del IF P.M. (kDa) Tejido Función I Citoqueratinas ácidas 40-56,5 Células epiteliales Resistencia mecánica II Citoqueratinas básicas 53-57 III Vimentina 54 Fibroblastos, células de origen mesenquimal, cristalino Mantener forma célula Desmina 53-54 Células musculares (m. liso) Soporte estructural Proteína GFA 50 Células gliales y astrocitos IV P. de neurofilamentos (L, M y H) 62, 102 y 110 Sistema nervioso central y periférico Rigidez y determinar tamaño de axón V Láminas nucleares (A, B y C) 70,67 y 60 Todos los tipos celulares Forma al núcleo y andamiaje cromat. VI Nestina 240 Células madre nerviosas (embrionario) desconocida

17 Clases de filamentos intermedios
Criterio para agruparlas en cada clase en función de la similitud de la secuencia de a.a. de las proteínas constituyentes Utilidad: diagnóstico del cáncer, las células tumorales mantienen sus IF característicos del tejido donde se ha originado

18 Ensamble de filamentos intermedios
Todas las proteínas que forman IF tienen un dominio central en forma de bastón, altamente conservado (tamaño, estructura y secuencia) que les permite enrollarse con otra proteína para forma dímeros

19 Ensamble de IF 2 polipéptidos se enrollan uno sobre otro y forman una hélice 2 dímeros se alinean lateralmente, forman un protofilamento tetramérico Los protofilamentos se alinean por sus extremos Filamento ensamblado con 8 protofilamentos

20 Importancia de los IF Son dinámicos
Lámina nuclear se fosforila y la envoltura nuclear se desensambla durante mitosis o meiosis Se localizan en lugares sometidos a estrés mecánico (resistentes a la tensión) desmosomas y hemidesmosomas

21 Microfilamentos Diámetro: 7 nm
Presentes en casi todas las células eucariotas Funciones: Contracción muscular (con miosinas) Movimiento ameboide Movimiento celular sobre sustratos Corriente citoplásmica Citocinesis Unión célula-célula y célula-matriz Mantener forma celular Rigidez estructural de la superficie celular (cortex celular) Facilita cambios de forma y movimiento celular

22 Actina - G Proteína muy abundante en eucariotas 375 a.a. 42 kDa.
Se pliega en forma de “U” Cavidad central para unir ATP o ADP Se polimeriza y origina Filamentos de actina (actina F)

23 Ensamblaje de Microfilamentos
La polimerización de actina-G es reversible Ocurre en etapas: Nucleación (lento) Elongación (rápido) Estabilización (por proteínas de casquete) Los filamentos están compuestos por 2 hebras de actina G Presentan polaridad

24 Ensamblaje de Microfilamentos
La polimerización de actina-G es reversible Ocurre en etapas: Nucleación (lento) Elongación (rápido) Estabilización (por proteínas de casquete)

25 Ensamblaje de Microfilamentos
La polimerización de actina-G es reversible Ocurre en etapas: Nucleación (lento) Elongación (rápido) Estabilización (por proteínas de casquete) Los filamentos están compuestos por 2 hebras de actina G Presentan polaridad

26 Organización de los microfilamentos
Haces Estructuras no ramificadas y altamente organizadas Brindan estructura a microvellosidades y estereocilios (h. paralelos) Forman estructuras de adhesión de la célula al sustrato (fibras de estrés o haces contráctiles)

27 Organización de los microfilamentos
Haces Estructuras no ramificadas y altamente organizadas Brindan estructura a microvellosidades y estereocilios (h. paralelos) Forman estructuras de adhesión de la célula al sustrato (fibras de estrés o haces contráctiles)

28 Fibras de Estrés

29 Organización de los microfilamentos
Redes Presentes en células que se desplazan Formadas por filamentos de actina enlazados transversalmente (filamina) Estructura laxa por debajo de la membrana plasmática

30 Membrana plasmática del eritrocito
Cimentada por una red de filamentos de espectrina, entrecruzados con cadenas cortas de actina Conectados a la membrana plasmática por Banda 4.1 y Anquirina

31 Movimientos mediados por filamentos de actina
Movimiento ameboide Cambios de forma y movimiento celular Corriente citoplásmica Contracción muscular Citocinesis

32 Proteína motora asociada a actina
Miosina Proteína contractil dependiente de ATP 18 clases diferentes Cadena pesada: Cabeza globular (ATPasa) Cola (variable) y y permite formar dímeros Cadenas ligeras (regulación)

33 Eventos donde participan Miosina
Migración celular Contracción muscular Fagocitosis Citocinesis Estructura de microvellosidades (une actina a membrana) Movimiento de organelos y vesículas Mantenimiento de estructuras necesarias para la audición (estereocilios)

34 Migración celular En células no musculares
Desplazamiento sobre sustrato Prolongaciones de la membrana (filipodios, lamelipodios)

35 Migración celular Formación de protrusión en extremo frontal
Unión de protrusión al sustrato (contacto focal y fibras de estrés) Generación de tensión que empuja célula hacia delante Liberación de uniones y retracción de la cola

36 Migración celular

37 Tipos de protrusiones Lamelipodio
Estructura en forma de red (gelatinosa o laxa) Filipodio Estructura delgada (haces)

38 Movimiento ameboide Pseudópodos Amebas, mohos y leucocitos
Capa externa de citoplasma gelatinoso y espeso (ectoplasma) Capa interna de citoplasma fluido (endoplasma) Permite el desplazamiento y fagocitosis

39 Ameba

40 Corriente citoplasmatica
Ciclosis Flujo celular de organelos alrededor de las vacuolas en células vegetales Permite la movilización de agua y nutrientes (similar a vasos sanguíneos)

41 Anillo de contracción Estructura de haces contráctiles de actina y miosina II que se forma por debajo de la membrana plasmática durante la mitosis y permite la citocinesis Esta estructura desaparece después de la citosinesis y los monómeros de actina reensamblan el citoesqueleto de actina

42 Citocinesis