TEMA 1 - CITOESQUELET D'ACTINA Flashcards
Citoesquelet
Xarxa de filaments proteics que es s’estén pel citoplasma de totes les cèl·lules eucariotes.
Filaments d’actina
2 polímers helicoïdals d’actina. Flexibles. 7-9 nm. S’organitzen en feixos lineals, xarxes bidimensionals i gels tridimensionals.
Funcions filaments d’actina
- Forma de la superfície cel·lular.
- Locomoció.
Distribució filaments d’actina
- Microvil·lis.
- Fibres d’estrès.
- Sarcòmer.
Localització filaments d’actina
- Sota la membrana plasmàtica.
- Mitosi: anell contràctil.
Distribució filaments d’actina en cèl·lules contràctils
- Fibres d’estrès.
- Fil·lopodis.
- Lamelipodis.
Fil·lopodis
Estructures especialitzades que es formen al front d'avançament de les cèl·lules per senyals extracel·lulars i que permeten que es desplacin sobre un substrat. UNIDIMENSIONALS. Presents en: - Cons de creixement neural. - Alguns fibroblasts.
Lamepodis
Estructures especialitzades que es formen al front d'avançament de les cèl·lules per senyals extracel·lulars i que permeten que es desplacin sobre un substrat. BIDIMENSIONALS. Presents en: - Cèl·lules epitelials. - Fibroblasts. - Alguns tipus de neurones.
MreB
Ancestre procariota de l’actina.
Responsables de l’estructura bacilar dels bacteris.
α-actina
- m. Cardíaca.
- m. Esquelètica.
- m. Llisa.
ß-actina
UBÍCUA.
γ-actina
- m. Llisa.
- Ubícua.
Expressió actina
CONSTITUTIVA.
Es fabrica de manera constant i al cap d’un temps es degrada.
Tipus d’actina
- Actina G.
- Actina F.
Actina G
Monòmer globular. SOLUBLE. 2 dominis: - Lloc d'unió a ATP/ADP. - Lloc d'unió a cations bivalents (Mg2+, Ca2+). 4 subdominis d'unió a les ABPs.
Actina F
- Polímer filamentós.
- Fracció INSOLUBLE.
Extrem + (actina)
Extrem romo o barbed (fenedura tancada). Creixement més ràpid: velocitat d’addició>velocitat d’hidròlisi. + ATP.
Extrem - (actina)
Extrem punxegut o pointed (fenedura oberta). Creixement més lent: velocitat d’hidròlisi>velocitat d’addició. + ADP.
L’activitat ATPasa de l’actina G augmenta…
quan s’uneix a un filament d’actina.
Polimerització actina G
- Nucleació.
- Elongació.
- Equilibri.
Nucleació
Formació d’un trímer d’actina G.
1r: formació dímer per enllaços febles.
2n: s’afegeix un tercer monòmer que estabilitza.
Cal que prèviament s’hagi hidrolitzat l’ATP.
Característiques nucleació
- Procés lent.
- Termodinàmicament costós: constant de dissociació (Kd) dels dímers i trímers és molt elevada.
- In vivo: la nucleació espontània és IMPOSSIBLE.
Allargament
Addició reversible de nous monòmers a ambdós extrems del filament.
Velocitat de polimerització
És proporcional a la concentració d’actina G. (Kon)
Velocitat de despolimerització
És independent de la concentració d’actina G. (Koff)
Kon
Constant de la velocitat d’addició. (M-1.s-1).
Koff
Constants de la velocitat de pèrdua (s-1).
Taxa d’addició
+: 12 µM-1.s-1.
-: 1,3 µM-1.s-1.
Velocitat de dissociació
+: 1,4 s-1.
- : 0,8 s-1.
Equilibri
El filament no creix: Vpol=Vdespol.
S’arriba a la concentració crítica.
Degut a l’absència de de monòmers.
Concentració crítica
Concentració de subunitats lliures d’actina en solució en la fase d’equilibri. Koff/Kon
+: 0,12 µM.
-: 0,60 µM.
Intercanvi rotatori
Suposa que una molècula d’actina que s’incorpora per l’extrem (+) acaba passant per totes les posicions de l’actina i acaba sortint del filament.
És degut a la diferència en les Cc.
Té lloc a concentracions monomèriques intermèdies entre les concentracions crítiques dels extrems (+) i (-).
Existeix una dissociació neta de monòmers (unit a ADP) de l’extrem (-), equilibrada per l’addició de monòmers (units a ATP) a l’extrem (+).
Concentració crítica en conjunt
Quan la velocitat de creixement de l’extrem (+) s’iguala a la velocitat de decreixement de l’extrem (-): 0,25 µM.
Fal·loïdina
- S’obté del fong Amanita phalloides.
- S’uneix als filaments d’actina estabilitzant-los i produint un increment net de la polimerització de l’actina. Té molta afinitat per aquests.
- És un heptapèptid bicíclic (els aminoàcids estan units entre si). Alguns d’aquests aminoàcids són estranys, poc freqüents.
Citocalasina
- Fàrmac d’origen fúngic.
* Bloqueja l’extrem + del filament d’actina i impedeix el creixement d’aquest.
Latrunculina
- S’obté de l’esponja Latrunculia magnifica.
- No s’uneix ni al llarg del filament ni las extrems, sinó que s’uneix a les subunitats lliures i impedeix que s’incorporin al polímer.
ABPs
- Regulen la dinàmica dels filaments d’actina, la polimerització, la despolimerització i el lloc on es donaran aquestes.
- Regulades per les senyals extracel·lulars.
- A l’interior de la cèl·lula a concentracions fisiològiques no es pot produir la nucleació espontània, la cèl·lula ho regula i per això existeixen proteïnes nucleadores que permetran la polimerització del filament.
PROTEÏNES DE CONTROL DE LA POLIMERITZACIÓ
- Nucleadores.
- Estabilitzadores.
- Segrestadores/transportadores.
- Fragmentadores.
Nucleadores!
- Formina.
- Complex Arp2/3.
Formació filament d’actina
- De novo (formina).
- Ramificant a partint d’un microfilament preexistent (complex Arp2/3).
- Trencat un filament ja preformat.
Formina
Proteïna nucleadora que uneix dos monòmers d’actina, canvien de conformació i llavors permet que s’hi uneixi un tercer monòmer.
- Nucleja principalment filaments d’actina llargs no ramificats que componen les fibres d’estrès, els anells contràctils, els fil·lopodis i els filaments fins de les cèl·lules musculars.
- Moltes formines estan connectades indirectament amb la membrana plasmàtica.
- És activada per la proteïna Rho, que pertany a la família de les GTPases monomèriques (les petites).
Complex Arp2/3
- És una proteïna nucleadora, però en realitat és ramificadora. Tot i que també té capacitat de nuclear, no igual que la formina però si que ho pot fer de novo.
- Està format per 7 subunitats, de les quals 2, les denominades Arp2 i Arp3 tenen una estructura pràcticament idèntica a l’actina.
- Una vegada unida al filament ja format és capaç de ramificar filaments d’actina en un angle de 70º.
- Sotmès a regulació: s’activa quan s’associa amb WASP.
Estabilitzadores!
- CapZ (+).
- Tropomodulina (-).
CapZ
- Heterodímer.
- S’uneix a l’extrem + i impedeix el seu creixement.
- Regulada - per 2ns missatgers (PIPI i PIP2).
- S’uneix al disc Z en el sarcòmer.
Tropomodulina
- S’uneix a l’extrem - i així estabilitza els filaments.
- És típica dels eritròcits (còrtex) i de les cèl·lules musculars (sarcòmer).
- S’uneix a l’actina en presència de la tropomiosina.